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  ࡮ታᣉ⺖㗴ฬ㧦⿥㜞ኒᐲ⏛᳇⸥㍳ᇦ૕↪ Co-Pt ㉄ൻ‛♽⭯⤑ߩൻቇ⚿ว⁁ᘒߦ㑐ߔࠆ⎇ⓥ  ࡮ታ㛎⽿છ⠪ᚲዻ㨯᳁ฬ㧦⑺↰⋵↥ᬺᛛⴚ✚ว⎇ⓥ࠮ࡦ࠲࡯㜞ᐲᛛⴚ⎇ⓥᚲ㨯᦭᣿ 㗅  ࡮౒หታ㛎⠪ᚲዻ㨯᳁ฬ㧦⑺↰⋵↥ᬺᛛⴚ✚ว⎇ⓥ࠮ࡦ࠲࡯㜞ᐲᛛⴚ⎇ⓥᚲ㨯ㄭ⮮␭ᴦ‫ޔ‬ජ⪲㓉 ࡮૶↪ࡆ࡯ࡓ࡜ࠗࡦ㧦BL39XU ࡮ታ㛎⚿ᨐ㧦
1. ߪߓ߼ߦု⋥⏛᳇᧪⸥㍳ߪߘߩឭ᩺[1]߆ࠄ⚂ 30 ᐕࠍ⚻ߡ‫ޔ‬ᤓᐕታ↪ൻߦߥߞߚ‫⸥ߩߘޕ‬㍳ኒᐲߪ⚂ 130 Gbit/in2ߣ޿ࠊࠇߡ޿ࠆ‫⏛ޕ‬᳇ᖱႎࠍ⫾Ⓧߔࠆ⸥㍳ᇦ૕ߩ⸥㍳ጀߪ Fig. 1 ߩࠃ߁ߦ Co ♽ᒝ⏛ᕈ⭯⤑(ࠣ࡜࠾ࡘ࡜ဳ)߇↪޿ࠄࠇߡ޿ࠆߣ⠨߃ࠄࠇ‫ޔ‬ᒝ⏛ᕈ☸ሶߩ๟࿐ࠍ㉄ൻ‛ߢขࠅ࿐߻᭴ㅧߣߥߞߡ޿ࠆ[2]‫ߩߎޕ‬ᇦ૕ߦߪ㜞޿ု⋥⏛᳇⇣ᣇᕈߣ‫⚿ޔ‬᥏㈩ะᕈߩఝࠇߚᓸ⚦ߥ⏛ᕈ⚿᥏☸ሶߩဋ৻ߥᒻᚑ߅ࠃ߮ᷝട㉄ൻ‛╬ߦࠃࠆ⋧ಽ㔌᭴ㅧߩᒻᚑࠍหᤨߦታ⃻ߔࠆߎߣ߇᳞߼ࠄࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ߒ߆ߒ⸥㍳ጀߩ⏛᳇⊛ߥಽ㔌᭴ㅧ߇⤑ෘᣇะోߡߦࠊߚߞߡ㆐ᚑߐࠇߡ޿ࠆ߆ߤ߁߆ߦߟ޿ߡߪ‫ߛ߹޿ޔ‬ਇ᣿ߥὐ߇ᄙ޿‫ޕ‬ㅘㆊဳ㔚ሶ㗼ᓸ㏜(TEM)ߥߤߦࠃࠆᓸ⚦᭴ㅧⷰኤᴺߢߪ‫⹜ޔ‬ᢱ૞⵾ᤨߩ࠳ࡔ࡯ࠫߩᓇ㗀߇ᱷࠆ႐ว߽ᄙߊ‫ޔ‬㕖⎕უߢߩ⸃ᨆ߇ᦼᓙߐࠇࠆ‫ޕ‬ߎߩࠃ߁ߥ⤑ෘᣇะߩ᭴ㅧࠍ㕖⎕უߢ⸃ᨆߔࠆᚻᴺߩ৻ߟߣߒߡ‫ޔ‬⎬ X ✢శ㔚ሶಽశᴺ(XPS)߇޽ࠆ‫ޕ‬ㅢᏱߩታ㛎ቶ࡟ࡌ࡞ߩ XPS ߢߪ‫ޔ‬X ✢ߩࠛࡀ࡞ࠡ߇ૐߊ‫⤑ޔ‬ෘᣇะߩᖱႎߣߒߡߪ㜞‫ޘ‬5 nm ⒟ᐲߢ޽ࠆ
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20 nmߎߩ߹߹ߢߪ‫ߩߘޔ‬ᚑ㐳ೋᦼઃㄭߩᖱႎࠍᓧࠆߎߣ߇ߢ߈ߥ޿‫ߩߘޕ‬ߚ߼ᷓߐᣇะಽᨆߣߒߡ‫ޔ‬Ar+╬ߩਇᵴᕈࠗࠝࡦߦࠃࠆࠛ࠶࠴ࡦࠣࠍ

Fig.1 In-plane TEM
CoPt-TiO2/Ru/Pt film.

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15 nm ⒟ᐲߦߥࠆߚ߼‫⸥ޔ‬㍳ጀో૕ߩᖱႎࠍᓧࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆ‫ߦࠄߐޕ‬ᬌ಴ེߩⷺᐲࠍᄌ߃ࠆߎߣߢ‫⤑ޔ‬ෘᣇะߩ⹦⚦ߥൻቇ⚿ว⁁ᘒࠍ㕖⎕უߢ᳞߼ࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆߣ⠨߃ࠄࠇࠆ‫ޕ‬
2. ታ㛎ᣇᴺ⹜ᢱߣߒߡ‫ޔ‬㜞᷷૞⵾ߦ߅޿ߡ 2x107 erg/cm3 ߩᄢ߈ߥု⋥⏛᳇⇣ᣇᕈࠍ᦭ߒ[3]‫ޔ‬ᰴ਎ઍဳߩᇦ૕ߣߒߡ⠨߃ࠄࠇࠆ Co80Pt20 (at%)ߦ TiO2, SiO2, Ta2O5 ߩ 3 ⒳㘃ߩ㉄ൻ‛ࠍߘࠇߙࠇ 30 vol%ᷙߗߚࠦࡦࡐࠫ࠶࠻
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ၸⓍߒߡ޿ࠆ‫ޕ‬߹ߚ‫⹜ޔ‬ᢱࠬ࠹࡯ࠫࠍᬌ಴ེߦኻߒߡ‫ޔ‬15 ᐲ‫ޔ‬30 ᐲ‫ޔ‬80 ᐲߣ10000௑ᢳߒߡశ㔚ሶߩᬌ಴ᷓߐࠍᄌൻߐߖߚ‫ޕ‬ᬌ಴ర⚛ߣߒߡߪ‫ޔ‬8000

Co 3d, Pt 4d Ti 2p, Si 1s, Ta 4f, O 1s ߅ࠃ߮ C 1s ߢ޽ࠆ‫ᧄޕ‬ႎ๔ᦠ6000

ߢߪ‫ޔ‬Ta2O5 ᷝടࠍ㒰޿ߚ 2 ⒳㘃ߩ⹜ᢱߦߟ޿ߡㅀߴࠆ‫ޕ‬
3. ⚿ᨐߣ⠨ኤRu

80 deg4000
30 deg2000

15 deg

3-1 ᬌ಴ᷓߐ
Fig. 2 ߦ␜ߔߩߪ‫ޔ‬CoPt-TiO2 ⭯⤑ߩ C ర⚛ߦߟ޿ߡᬌ಴ེߩ

0294

289
284
279
Binding energy (eV)274

Fig. 2 XPS spectra of C 1s for CoPt-SiO2 film.
− 120 −ⷺᐲࠍᄌ߃ߡ᷹ቯߒߚ⚿ᨐߢ޽ࠆ‫ޕ‬15 ᐲߩᵻ޿ⷺᐲߢߪ‫ޔ‬C 1s ߩࡇ࡯ࠢ(⚂ 285 eV)ߩߺ߇ᬌ಴ߐࠇߡ޿
ࠆ߇‫ޔ‬30 ᐲ௑ᢳߒߚᲑ㓏ߢ Ru 3d ߦኻᔕߔࠆࡇ࡯ࠢ(⚂ 280 eV)߇⷗߃ᆎ߼ߡ޿ࠆ‫ ߦࠄߐޕ‬80 ᐲ௑ᢳߦ߅޿ߡߪ‫ޔ‬C ߩࡇ࡯ࠢߣ߶߷ห⒟ᐲߩ Ru ࡇ࡯ࠢ߇⷗߃ߡ޿ࠆ‫⹜ߩઁߪߣߎߩߎޕ‬ᢱߦߟ޿ߡ߽ห᭽ߢ޽ߞߚ‫ޔࠄ߆ߣߎߩࠄࠇߎޕ‬30 ᐲ௑ᢳߦ߅޿ߡᬌ಴ᷓߐ߇߶߷ 20 nm(+ࠦࡦ࠲ࡒࡀ࡯࡚ࠪࡦߩෘߐಽ)ߢ޽ࠆߎߣ߇ಽ߆ࠆ‫ᧄߡߞ߇ߚߒޕ‬ᚻᴺߪߪߓ߼ߦㅀߴߚࠃ߁ߦ⤑ෘᣇะߩൻቇ⚿ว⁁ᘒࠍ㕖⎕უߢ⸃ᨆߔࠆ᦭ലߥᣇᴺߢ޽ࠆߎߣ߇ಽ߆ࠆ‫ޕ‬
3-2 CoPt-TiO2
ᧄ⭯⤑ߢߩ Ti ߩ⚿ว⁁ᘒߩᛠី߇੹࿁ߩታ㛎ߩᦨᄢߩ⋡⊛ߢ޽ߞߚ߇‫ޔ‬ᱷᔨߥ߇ࠄ⦟޿⚿ᨐࠍᓧࠆߎ
ߣߪߢ߈ߥ߆ߞߚ‫ ߪࠇߘޕ‬Fig. 3 ߦ޽ࠆࠃ߁ߦ Ti 2p ߩࠬࡍࠢ࠻࡞ᒝᐲ߇㕖Ᏹߦዊߐ޿ߎߣ‫߮ࠃ߅ޔ‬ਅ࿾ߢ޽ࠆ Ru 3p ࡇ࡯ࠢ߇ Ti 2p ߩㄭߊߦ޽ࠆߚ߼ߢ޽ࠆ‫ޕ‬Ru ਅ࿾ߪߎߩ♽ߩ⸥㍳ᇦ૕ߦߪᔅ㗇ߥ߽ߩߣߥߞߡ߅ࠅ‫ޔ‬Ti ߩઁߩࠬࡍࠢ࠻࡞ࠍⓍ▚࿁ᢙࠍᄙߊߒߡขᓧߔࠆߥߤߩᎿᄦ߇ᔅⷐߣ⠨߃ࠆ‫ޕ‬15 ᐲߢߩࠬࡍࠢ࠻࡞ߢߪ⴫㕙ߩࠦࡦ࠲ࡒࡀ࡯࡚ࠪࡦ߽޽ߞߡ߆‫߇࠼ࡦ࠙࡜ࠣࠢ࠶ࡃߩߩ߽ߩߘ࡞࠻ࠢࡍࠬޔ‬ᄢ߈ߊߥߞߡ߅ࠅ‫ޔ‬Ti ߩࡇ࡯ࠢࠍ್ቯߔࠆߎߣߪߢ߈ߥ߆ߞߚ‫ޕ‬80 ᐲߢߪ Ru ࡇ࡯ࠢߩ⢋ߦ⧯ᐓ⷗߃ࠆ⒟ᐲ
ߢ‫ޔ‬30 ᐲߩ᷹ቯߢߪ Ti ࡇ࡯ࠢ߇⷗߃ࠆ߽ߩߩ‫ޔ‬㕖Ᏹߦࡁࠗ࠭ߩᄢ߈޿ࠬࡍࠢ࠻࡞ߣߥߞߡ޿ࠆ‫ޕ‬Ti ߩࡇ࡯ࠢߘߩ߽ߩߩ૏⟎ߪᄢ߈ߊࠪࡈ࠻ߒߡ޿ࠆࠃ߁ߦߪ⷗߃ߥ޿‫ߣࠇߎޕ‬ኻᔕߒߡ‫ ߩߢ⤑⭯ᧄޔ‬O 1sߩࡇ࡯߽ࠢ TiO2 ߦኻRuᔕߔࠆࡇ࡯ࠢ߇ᓧࠄ60000

ࠇߡ߅ࠅ‫ⷺޔ‬ᐲߦࠃࠅ

50000

ࠪࡈ࠻ߪ⷗ࠄࠇߡ޿40000

ߥ޿(Fig. 4)‫ޕ‬

30000

Fig. 5 ߦ␜ߔࠃ߁ߦ‫ޔ‬
Si 1s ߦ㑐ߒߡߪⷺᐲ
ࠍᄌൻߐߖߡ߽‫ޔ‬ᓧࠄࠇߚࠬࡍࠢ࠻࡞ߦᄢ

O(TiO )
24000030000
80 deg20000
80 deg20000

3-3 CoPt-SiO2Contamination

Ru Ti

30 deg10000

30 deg

10000

15 deg15 deg0500 490 480 470 460 450 440
Binding energy (eV)0538 536 534 532 530 528 526 524
Binding energy (eV)Fig. 3 XPS spectra of Ti 2p and Ru 3p for
CoPt-TiO2 film.

Fig. 4 XPS spectra of O 1s for CoPt-TiO2film.

߈ߥᄌൻ(ࠪࡈ࠻)ߪ⷗ࠄࠇߥ߆ߞߚ‫ࠢ࡯ࡇߩߎࠄ߇ߥߒ߆ߒޕ‬૏⟎ߪ Si නర⚛ߦ↱᧪ߔࠆ߽ߩߣ SiO2 ߦ↱᧪ߔࠆ߽ߩߣߩਛ㑆ߦ૏⟎ߒߡ޿ࠆ‫ߪߣߎߩߎޕ‬ᓥ᧪ᚒ‫߇ޘ‬᷹ቯߒߚ⚿ᨐߣቯᕈ⊛ߦ৻⥌ߔࠆ[2]‫⚿ޕ‬ዪ SiO2 ߪߘߩ㔚ሶ⁁ᘒ߇⦟ߊಽ߆ࠄߕ‫੹ޔ‬ᓟߩ⺖㗴ߣ޿߃ࠆ‫ޕ‬
O 1s ߩࡇ࡯ࠢઃㄭߦߪ SiO2 ߦ↱᧪ߔࠆࡇ࡯ࠢߪ᣿⍎ߦߪ⃻ࠊࠇߡ޿ߥ޿‫⴫ޕ‬㕙஥ߦߪࠦࡦ࠲ࡒࡀ࡯
࡚ࠪࡦߦ↱᧪ߔࠆߣ⠨߃ࠄࠇࠆࡇ࡯ࠢ߇޽ࠅ‫ⷺޔ‬ᐲࠍᄢ߈ߊߔࠆߣࡇ࡯ࠢ૏⟎ߪᄌࠊࠄߕ‫ޔ‬ᒝᐲ߇ᄢ߈
ߊߥࠆߎߣ߆ࠄ‫⹜ߩߎޔ‬ᢱߩ O 1s ࡇ࡯ࠢߪߎߩ૏⟎ߦ޽ࠆߎߣ߽⠨߃ࠄࠇࠆ‫ޕ‬
4. ߹ߣ߼
SPring-8 ߩ㜞ノᐲ⎬ X ✢ࠍ↪޿ߚశ㔚ሶಽశᴺߦࠃࠅ‫ޔ‬㜞ኒᐲ⏛᳇⸥㍳ᇦ૕↪ CoPt-20000

40000㉄ൻ‛♽⭯⤑ߩ⸃ᨆࠍ35000

ⴕߥߞߚ‫ޕ‬

30000

15000

25000

4-1 ⹜ᢱࠍࠬ࠹࡯ࠫߦ20000

ኻߒ 30 ᐲએ਄௑ᢳߔ15000

ࠆߎߣߢ‫⸥ޔ‬㍳ጀߩਅ
ߦၸⓍߒߚਅ࿾ጀߩ
ࡇ࡯ࠢ߇⷗߃ࠆߎߣ߆
ࠄ‫ᧄޔ‬ታ㛎ߩ X ✢ߩࠛ

80 deg30 deg

10000
5000
01865

Contamination

15 deg

1855
1845
1835
Binding energy (eV)Fig. 5 XPS Spectra of around Si 1s forCoPt-SiO2 film.

− 121 −80 deg

1000030 deg

5000

15 deg0538 536 534 532 530 528 526 524
Binding energy (eV)Fig. 6 XPS spectra of O 1s for CoPt-SiO2film.

ࡀ࡞ࠡߦࠃࠅ‫⸥ޔ‬㍳ጀ(⤑ෘ 15 nm)ోၞ߆ࠄߩశ㔚ሶࠍᓧࠆߎߣ߇ߢ߈ߚ‫ޕ‬
4-2 CoPt-TiO2 ⹜ᢱߦ߅޿ߡߪ‫ޔ‬Ti 2p ࡇ࡯ࠢ߇ਅ࿾ጀߢ޽ࠆ Ru 3p ࡇ࡯ࠢߣ߶߷ห૏⟎ߦ޽ࠆߚ߼‫ޔ‬Tiߩಽᨆߪߢ߈ߥ߆ߞߚ߇‫ޔ‬O 1s ઃㄭߢߩ㉄ൻ‛ࡇ࡯ࠢߩ૏⟎߆ࠄ್ᢿߔࠆߣ⤑ෘᣇะߦߪᄌൻߒߡ޿ߥ
޿ߣ⠨߃ࠄࠇࠆ‫ޕ‬
4-3 CoPt-SiO2 ⹜ᢱߦ߅޿ߡ‫ޔ‬ᬌ಴ߐࠇߚ Si 1S ߩࡇ࡯ࠢ૏⟎ߪ Si ߆ࠄߩࡇ࡯ࠢߣ SiO2 ߆ࠄߩࡇ࡯ࠢߣߩਛ㑆ߦ૏⟎ߒߡ޿ࠆ‫ࠢ࡯ࡇޕ‬૏⟎ߪ⤑ෘᣇะߦᄌൻߒߡ޿ߥ޿‫⁁ߥ߁ࠃߩߤ߇ࠢ࡯ࡇߩߎޕ‬ᘒࠍ෻ᤋߒߡ޿ࠆߩ߆ߪਇ᣿ߢ޽ࠆ‫ޕ‬
5. ੹ᓟߩ⺖㗴
CoPt-TiO2 ⭯⤑ߩ Ti 2p ࡇ࡯ࠢߪ Ru 3p ߣ߶߷㊀ߥߞߡߒ߹ߞߚߚ߼‫ޔ‬Ti ߩઁߩࡇ࡯ࠢ(1s ߥߤ)ߩࠬࡍࠢ࠻࡞ࠍขߞߡ⤑ෘᣇะߩൻቇ⚿ว⁁ᘒߩᄌൻࠍ᷹ቯߔࠆᔅⷐ߇޽ࠆ‫ߩߘޕ‬㓙‫߇ࠢ࡯ࡇߩ࡞࠻ࠢࡍࠬޔ‬ᒙߊߥࠆߎߣ߇⠨߃ࠄࠇࠆߩߢ‫ޔ‬Ⓧ▚࿁ᢙࠍჇ߿ߔ(ᤨ㑆ࠍ߆ߌࠆ)߆‫ࠅࠃޔ‬㜞ノᐲߩࡆ࡯ࡓ࡜ࠗࡦ(଀߃߫ 47 ⇟)ࠍ૶↪ߔࠆߎߣ߇ᔅⷐߣߥࠆ‫ޕ‬߹ߚ‫੹ޔ‬࿁ߩ⹜ᢱߣࠬ࠹࡯ࠫߩ⸳ቯⷺᐲߪᄢ߹߆ߢ޽ߞߚߚ߼‫ޔ‬15 ᐲߢߪ⴫㕙ߩࠦࡦ࠲ࡒࡀ࡯࡚ࠪࡦߩᓇ㗀߇ᄢ߈ߊ‫ޔߚ߹ޔ‬80 ᐲߢߪਅ࿾ጀ߆ࠄߩࡇ࡯ࠢ߇߆ߥࠅᄢ߈ߊ಴ߡߒ߹ߞߚ‫⸥ޕ‬㍳ጀߩ⤑ෘಽࠍ⹦ߒߊ⸃ᨆߔࠆߚ߼ߩⷺᐲ⸳ቯߩᔅⷐ߇޽ࠆ‫ޕ‬⻢ㄉ޿ߟ߽ߏᜰዉ޿ߚߛߊ᧲ർᎿᬺᄢቇ㨯ጤፒቇ㐳‫ޔ‬AIT㨯ᄢౝฬ⹷ᚲ㐳‫ᧄޔ‬ᄙ೽ᚲ㐳ߦᗵ⻢ߒ߹ߔ‫⎇ᧄޕ‬ⓥߩ৻
ㇱߪ JST‫⋵↰⑺ޔ‬࿾ၞ⚿㓸ဳ౒ห⎇ⓥ੐ᬺߩ৻Ⅳߥࠄ߮ߦ‫ޔ‬ᐔᚑ 17 ᐕᐲᢥㇱ⑼ቇ⋭⑼ቇ⎇ⓥ⾌⵬ഥ㊄ၮ⋚⎇ⓥ(C)No. 17510104 ߣߒߡⴕߥࠊࠇߚ‫ޕ‬ෳ⠨ᢥ₂[1] S. Iwasaki and H. Yamazaki: Abstract of 7th Annual Conf. Magn., Jpn., 41 (1975).
[2] J. Ariake, T. Chiba, S. Watanabe, N. Honda, and K. Ouchi: IEEE Trans. Magn., vol. 41, No. 10, pp.
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