| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-06-06 13:30
反応性パルスDCスパッタリング法を用いた高飽和磁化α"-Fe16N2薄膜の高品位作製の試み
勝山郁子・江川元太・○吉村 哲（秋田大） |
| 抄録 |
（和） |
α"-Fe16N2は非常に高い飽和磁化を持つことから，磁気異方性磁界がそれほど大きくないにも関わらず，非常に高い結晶磁気異方性エネルギーを有している．したがって，本材料の磁化反転磁界は，非常に高い磁気結晶異方性エネルギーと非常に高い磁気異方性磁界を有する L10-FePのそれよりも小さくなる結果，α"-Fe16N2はエネルギーアシスト記録方式を用いない次世代高密度磁気記録媒体に適した材料の一つであると考えられる．本研究では，α"-Fe16N2薄膜の作製のために，複雑な結晶構造を有する酸・窒化物薄膜の高品質な形成が期待できる反応性パルス DC (P-DC)スパッタリング法を新たに試みた．パルス周波数，蒸着電力，ターゲット基板（T-S）距離などの成膜パラメータに対する薄膜の窒素含有量の変化を調査した結果，パルス周波数の減少，成膜パワーの増加，T-S 距離の減少に伴い，薄膜中の窒素濃度は減少し，Fe:N ≈ 16:2程度の窒素濃度を得るための最適な成膜条件は，パルス周波数：25 kHz，蒸着パワー：200 W，T-S距離：100 mmであることがわかった．また，これらの成膜条件を用いて，MgO(100)単結晶基板上にFe-N薄膜を作製する際のα"相の形成と結晶化を促進するための成膜温度とVHFプラズマ照射を検討した結果，成膜温度：200℃，VHFプラズマ照射電圧：-18～-16でα"相の生成と結晶化が最も促進されることがわかった．そして，P-DC 電源を用いて作製した Fe-N薄膜と一般のDC 電源を用いて作製した Fe-N 薄膜とを比較したところ，反応性 P-DC スパッタリング法は，α"相の形成と結晶化に有用であることもわかった． |
| （英） |
An α"-Fe16N2 has very high saturation magnetization and as the result very high magnetic crystalline anisotropy energy even if magnetic anisotropy field is not so large. Therefore, magnetization switching field of this material is smaller than that of L10-FePt which has very high magnetic crystalline anisotropy energy and very high magnetic anisotropy field. As the results, α"-Fe16N2 seems one of the suitable materials for next-generation high density magnetic recording media without energy assisted recording system. In this study, for fabrication of α"-Fe16N2 thin films, we newly attempted a Pulsed DC (P-DC) Reactive Sputtering method, which is expected to provide high quality in the formation of oxide/nitride thin films with complex crystal structures. We investigated the influence of film composition on deposition parameters such as pulse frequency, deposition power, and target-substrate (T-S) distance. As a result, with decreasing pulse frequency, with increasing deposition power, and with decreasing T-S distance, nitrogen concentration in the thin film decreased, and it was clear that the optimized deposition conditions to obtain the nitrogen concentration of about Fe:N ≈ 16:2 in the thin film were pulse frequency: 25 kHz, deposition power: 200 W, and T-S distance: 100 mm, respectively. Using these deposition conditions, we investigated the deposition temperature and VHF plasma irradiation to promote the α" phase formation and crystallization in the fabrication of Fe-N thin films on MgO(100) single crystalline substrates. As a result, it was found that α" phase formation and crystallization were most enhanced at a deposition temperature of 200℃ and a VHF plasma irradiation voltage of -18 to -16 V. Moreover, by comparing to Fe-N thin films fabricated by using a P-DC power source and normal DC power source, reactive P-DC sputtering method was found to have a positive impact on α" phase formation and crystallization. |
| キーワード |
（和） |
α”-Fe16N2 / 反応性パルスDCスパッタリング / VHFプラズマ照射 / 飽和磁化 / 磁気記録媒体 / / / |
| （英） |
α"-Fe16N2 / Pulsed DC reactive sputtering / VHF plasma irradiation / Saturation magnetization / Recoding media / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 48, no. 18, MMS2024-31, pp. 1-8, 2024年6月. |
| 資料番号 |
MMS2024-31 |
| 発行日 |
2024-05-30 (MMS) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2424-1970 |
| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
IEICE-MRIS MMS |
| 開催期間 |
2024-06-06 - 2024-06-07 |
| 開催地（和） |
東北大（通研） |
| 開催地（英） |
RIEC, Tohoku Univ. |
| テーマ（和） |
記録システム・ヘッド・媒体＋一般 |
| テーマ（英） |
Recording system, Head, Media, and Others |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
MMS |
| 会議コード |
2024-06-MRIS-MMS |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
反応性パルスDCスパッタリング法を用いた高飽和磁化α"-Fe16N2薄膜の高品位作製の試み |
| サブタイトル（和） |
|
| タイトル（英） |
Fabrication of high-quality α"-Fe16N2 thin film with high saturation magnetization using pulsed DC reactive sputtering method |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
α”-Fe16N2 / α"-Fe16N2 |
| キーワード(2)（和/英） |
反応性パルスDCスパッタリング / Pulsed DC reactive sputtering |
| キーワード(3)（和/英） |
VHFプラズマ照射 / VHF plasma irradiation |
| キーワード(4)（和/英） |
飽和磁化 / Saturation magnetization |
| キーワード(5)（和/英） |
磁気記録媒体 / Recoding media |
| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
勝山 郁子 / Ikuko Katsuyama / カツヤマ イクコ |
| 第1著者 所属（和/英） |
秋田大学 (略称： 秋田大)
Akita University (略称： Akita Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
江川 元太 / Genta Egawa / エガワ ゲンタ |
| 第2著者 所属（和/英） |
秋田大学 (略称： 秋田大)
Akita University (略称： Akita Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
吉村 哲 / Satoru Yoshimura / ヨシムラ サトル |
| 第3著者 所属（和/英） |
秋田大学 (略称： 秋田大)
Akita University (略称： Akita Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第3著者 |
| 発表日時 |
2024-06-06 13:30:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
MMS |
| 資料番号 |
MMS2024-31 |
| 巻番号（vol） |
vol.48 |
| 号番号（no） |
no.18 |
| ページ範囲 |
pp.1-8 |
| ページ数 |
8 |
| 発行日 |
2024-05-30 (MMS) |
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