ひずみ状態が逆でも同じ磁気特性―成長誘導磁気異方性が支配する新しい磁性材料作製法を確立―
プレスリリース | 2025年12月 4日
磁性ガーネット薄膜、特にセリウム置換イットリウム鉄ガーネット（Ce:YIG）は、優れた磁気光学効果を示すため、情報通信・処理デバイスへの応用が期待されています。これらのデバイスでは、膜面に垂直な磁化配向（垂直磁気異方性）が重要です。従来、Ce:YIG 薄膜の垂直磁気異方性は、基板と薄膜の格子定数差によって生じる格子ひずみ（弾性磁気異方性）で制御されると考えられ、基板選択が材料設計の自由度を制約していました。
東北大学、豊橋技術科学大学、信越化学工業株式会社、マサチューセッツ工科大学による国際共同研究グループは、イオンビームスパッタ法を用いて、格子定数の異なる2 種類のガーネット基板上にCe:YIG 膜を成膜しました。両薄膜は逆符号の格子ひずみ状態にあるにもかかわらず、いずれも明瞭な垂直磁気異方性を示しました。詳細な解析の結果、成長誘導磁気異方性の寄与が弾性磁気異方性の寄与を1 桁上回ることが明らかになりました。X 線回折測定により、セリウムとイットリウムの原子配列に規則性があることを確認し、これが成長誘導磁気異方性の起源であることを実証しました。
本成果は11 月25 日（現地時間）、米国化学学会が発行する国際専門誌ACSApplied Optical Materials に掲載されました。
