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2016年6月14日 (火)

チタン酸化物表面のナノ磁石化に成功 ~レアメタルを使わない磁気メモリで低コスト化へ~

2016年6月13日 日本の研究.com
東京大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
・磁性を持たないと考えられてきた
 チタン酸化物SrTiO3において、
 真空中での加熱処理により結晶表面が
 強磁性になることを発見した。
 
・クラーク係数(注1)が高く安価な材料
 で、垂直磁化を示し600℃の高温下でも
 磁性が保持されることから、
 レアメタルを使わない磁気デバイス材料
 の実現が期待される。
 
・世界最高空間分解能の
 超高感度レーザー光電子顕微鏡の開発に
 成功したことが本発見につながった。
 
 
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発表概要
 
 東京大学物性研究所の辛埴教授、
谷内敏之特任研究員らとパリ南大学の
アンドレス・サンタンデール・シロ准教授
らの共同研究グループは、
チタン酸化物の表面に強磁性の層が
熱処理により生成されることを
初めて発見しました。
 
 地球上に多く存在する元素で構成された
チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)は、
触媒で良く知られている二酸化チタン
(TiO2)と並ぶ代表的なチタン酸化物です。
 
 一般に、チタン酸化物のように磁性を
担う価電子が全く存在しない、
またはわずかにしか存在しない物質は
磁石のような強磁性は示しません。
 
 しかし今回、真空中での短時間の
加熱処理がチタン酸ストロンチウムの
結晶の表面を室温強磁性層に変えることを、
東京大学物性研究所が開発した
超高感度レーザー光電子顕微鏡を用いた
実験により発見しました。
 
 また、発見された強磁性の状態が
磁気デバイスやスピントロニクス(注2)
の大容量化・微細化にとって重要となる
高い垂直磁気異方性(磁化が表面に対し
垂直に向く性質)を有していることも
レーザー光電子顕微鏡を使って明らかに
なりました。
 
 さらに 600 ℃という極めて高い温度
でもこの強磁性が維持され、垂直磁気
異方性も保持されることが分かりました。
 
 今日のハードディスクなどでは、
垂直磁化を実現するには白金等の
レアメタル系磁性体を利用することが
一般的ですが、そもそも磁性すら
持たないと考えられてきたチタン酸化物が
同様の性質を示すという今回の発見は、
安価な高密度磁気デバイスの実現が
期待されると同時に、磁性の基礎研究にも
多大な影響を与えるものと期待されます。
 
 なお、本研究は科学技術振興機構
戦略的創造研究推進事業(CREST)
「先端光源を駆使した光科学・光技術の
融合展開」研究領域の一環として
行われました。
 
詳細は下記リンクを、
東京大学
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 なかなか面白そうな成果です。
 
>そもそも磁性すら持たないと
>考えられてきたチタン酸化物が
>同様の性質を示すという
>今回の発見は、
>安価な高密度磁気デバイスの実現が
>期待されると同時に、磁性の基礎研究
>にも多大な影響を与えるものと
>期待されます。
 
 そうですね。期待したい。

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