抄録
実験室設置規模のX線回折装置により擬似六方晶薄膜中の積層欠陥の定量評価法を提案した.擬似六方晶構造とは(111)面配向面心立方構造,c面配向六法晶構造(以下fcc,hcpと略記),ならびにこれらの中間構造で配向面に平行に積層欠陥が導入された構造を指す.擬似六方晶薄膜のインプレーンX線回折プロファイルには,2本の回折線(高角側:D_H,低角側:D_L)が現れる.構造因子によるとD_Hは結晶粒内の最密原子層の枚数に相当し積層欠陥の情報を含まない.一方でD_Lは3種類の最密原子層の枚数のアンバランスさを示す.そこで,これらの回折線の強度をローレンツ・偏光因子および原子散乱因子で補正した強度比を,積層欠陥の導入度合いを表す指標と定義した.本補正強度比は,完全hcp原子層積層では0.25,完全fcc原子層積層では0の理論値をとり,薄膜の膜厚や合金組成,格子定数に依存しない,擬似六方晶薄膜に普遍的な評価指標である.本評価方法を実際のスパッタ薄膜に適用した結果,遷移金属合金薄膜では価電子数「9」を境界として,それ以下に価電子数を減少させるとfcc(111)面に平行に積層欠陥が導入され,c面配向hcp構造に近づく傾向があることが明らかとなった.本評価方法は,垂直磁気記録媒体のシード層からCo基磁性層までの結晶質材料に適用できるため,迅速な材料・プロセス探索のために極めて有用である.
