GaAs単結晶基板上に形成した準安定bcc構造を持っエピタキシャルCo,Ni,NiFe薄膜の構造解析

摘要

超高真空RFマグネトロンスバッタ法によりGaAs（100），（111），（110）単結晶基板上に40nm厚のCo，Ni，Ni_(80)Fe_(20)（at.％）薄膜を室温で形成し，膜成長過程および結晶特性を調べた．GaAs（100），（111），（110）基板上において，それぞれ，（100），（111），（110）配向の準安定bcc構造を持つCo，Ni，NiFe単結晶膜がヘテロエピタキシャル成長した．膜厚の増加に伴い，Co，Ni，NiFeのbcc結晶はより安定なfcc結晶に変態する傾向が認められ，その結果，形成後の40nm厚の膜はbccおよびfcc結晶から構成されていることが分かった．bcc構造の安定性は3d強磁性遷移金属材料に依存して変化し，Co＞Ni＞NiFeの順であった．bcc-fcc相変態結晶方位関係を反射高速電子回折およびX線回折極点図形解析により決定した．GaAs（110）基板上に形成されたbcc-Co，bcc-Ni，bcc-NiFe結晶の格子定数をそれぞれ（a，b，C）＝（0.2789，0.2789，0.2825rLm），（0.2892，0.2892，0.2909nm），（0.2910，0.2910，0.2943mm）と求めた．