低温窒化法により作製したFe₁₆N₂の磁気的特性

抄録

α-Fe微粉末をアンモニア気流中120℃で所定の時間窒化することで高純度なFe₁₆N₂を得た。窒化反応の進行とともに結晶子の更なる微細化が進んだ。飽和磁化は微細化とともに減少し、2Kでの値は154emu/gとなった。これは室温における値と比べて7.0%増加した。保磁力は結晶子径約22nmで極大値の2kOeを示した。薄膜試料に関しては、スパッタ成膜したα-Fe薄膜を大気に曝すことなく直接アンモニア窒化した。Fe₃N、Fe_2-3Nなどの窒素含有量の多い窒化鉄とα-Feの混合物が生成し、成膜時間が短くなるほど窒化鉄の生成温度が次第に低温化することが明らかになった。