クラスターイオン照射によるSi, FeRhの構造・磁性変化

岩瀬 彰宏*; 図子 善大*; 中谷 友也*; 藤田 直樹*; 堀 史説*; 大嶋 隆一郎*; 関 修平*; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 阿達 正浩; et al.

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高エネルギークラスターイオンを物質に照射すると、単原子イオンを同じ個数だけ照射した場合と異なるさまざまな照射効果が観測される。この照射効果としてSi結晶の非晶質化及びFeRh合金の磁性構造の変化に着目し、Auクラスターイオンの照射量をパラメータにそれらを観測した。その結果、Siの非晶質化では照射量が110Au/cmのときは、Au照射のみ結晶の一部が非晶質化した。照射量が210/cmと少し多くなるとAu照射の場合でも非晶質化が起こった。照射量をさらに多くして610Au/cmとするとクラスターサイズによらず、すべての照射で非晶質化が見られ、非晶質化が観測可能になる照射量が、AuとAuでは少なくとも6倍異なる非線形性を確認した。FeRh合金の磁性構造の変化については、Au, Au照射とも、平均数100ナノメートル程度のスケールで磁性の強弱が現れる特異な磁気構造が見いだされたが、Auクラスターイオン照射のときの磁性の強弱がより明瞭であり、クラスターイオン照射効果が磁気構造にも現れたことを示唆する結果が得られた。