東北大學以鐵矽鋁合金製作出具優異軟磁特性的薄膜材料

 

刊登日期:2022/7/18
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日本東北大學成功解開鐵矽鋁合金(Sendust; FeAlSi)中軟磁特性的表現機制,並製作出全球第一例具優異軟磁特性的鐵矽鋁合金薄膜,新材料可望大幅提升超高感度自旋電子(Spintronics)磁感應器的感度。

鐵矽鋁合金係東北大學金屬材料研究所早在1932年便發現的磁性材料,因具備優異軟磁特性,應用於硬碟(Hard Disc Driver; HDD)的磁頭等方面,但製作不易,導致多年來一直沒有新的研究成果。

研究人員製作了奈米單位的鐵矽鋁合金薄膜,並對磁特性仔細調查,結果發現具有加工前塊材(Bulk)狀態同等以上的磁特性,係全球第一例加工後還能保有優異磁特性表現的鐵矽鋁薄膜材料。此外,研發團隊還發現軟磁特性表現機制的關鍵在於薄膜樣品中D03規則構造的比例與鋁濃度間的平衡。由於薄膜時的原子規則度因成膜後的熱處理溫度變得較易控制,因此可在比過去更廣範圍的組成域中發現更優異的軟磁特性。

研究人員表示,在確認具軟磁特性之鐵矽鋁薄膜的製作手法之後,鐵矽鋁合金不再只是過去的塊狀軟磁材料,將可望成為最先進的自旋電子薄膜材料,例如應用於隧道磁阻(Tunnel Magneto Resistance; TMR)感測器,感度將能有大幅度的躍升。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/220620_tohokuuniv.html
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