原子の整列か、膜の崩壊か

FePd 磁性薄膜の相転移と形態進化を支配する結晶成長の法則を解明

【注目の成果：共同研究・産学連携のためのチェックポイント】

高品質なFePd薄膜を安定して製造するための「最適な温度と時間のレシピ」が明確になり、超高密度ストレージや省電力デバイスの実現が加速

【産学連携対象全学共通分野 Discovery Saga】

情報学数物系科学生物学工学

【Sagaキーワード】

最適化/相転移/速度論/形態進化/材料科学/磁性薄膜/微細化/ナノサイズ/結晶成長/磁気記録/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察

2026.05.19

概要

富山大学学術研究部工学系(兼務：名古屋大学未来材料・システム研究所)の永沼博教授は、テルアビブ大学（イスラエル）、神戸大学、パリサクレー大学（フランス）、フランス国立科学研究所（フランス）との共同研究により、次世代の高密度磁気記録材料と期待されているFePdのL1₀規則合金薄膜の結晶成長プロセスにおいて、原子の並び（L1₀規則化）と膜の形状変化（デウェッティング）が互いに影響し合う「速度論的競合」を明らかにしました。本研究成果は、高度な透過型電子顕微鏡観察による構造解析、および第一原理計算を組み合わせることで、特定の温度帯で発生する材料欠陥の正体を突き止めたものです。これにより、デバイスの微細化・高性能化を阻む物理的障壁を打破する道が拓かれました。
本研究成果は、本成果の一部は、科学研究費助成事業(No. 23H03803, and No. 24K01346)、名古屋大学　研究大学強化促進事業・最先端国際研究ユニットの支援により行われ、材料科学分野の学術誌である「Acta Materialia」に 2026年 5月 11 日（月）（日本時間）に掲載されました。

図1 FePd薄膜におけるL1₀規則化とデウェッティングの競合模式図（論文中の図7より一部引用）本研究で明らかにした、温度上昇に伴う膜の状態変化であります。(左)図1(a)中間温度では膜の中にナノサイズの「穴」や「結晶の乱れ」が生じて品質が低下しますが、条件を最適化すると(中央)図1(b)高温時のように原子が完璧に整列した高品質な膜が得られます。さらに加熱すると、(右)図1(c)のように膜がバラバラに崩壊してしまいます。この「整列」と「崩壊」の絶妙なバランスを制御する法則を今回解明しました。

詳細（プレスリリース本文）

研究代表者

富山大学学術研究部工学系（兼務：名古屋大学未来材料・システム研究所）
永沼博　教授
神戸大学大学院工学研究科
植本光治　助教
Tel Aviv University, Department of Materials Science and Engineering
Amit Kohn　教授

論文情報

タイトル

"Epitaxial FePd thin films on SrTiO₃(001): Kinetics of single-variantL1₀ ordering and solid-state dewetting"

DOI

10.1016/j.actamat.2026.122333

著者名

Hanuma Kumar Dara, Samuel Vergara, Amram Azulay, Mitsuharu Uemoto, Tomoya Ono, Sem¨en Gorfman, Ilan Goldfarb, Hiroshi Naganuma, Amit Kohn

掲載誌

Acta Materialia

問い合わせ先

神戸大学企画部広報課
E-Mail：ppr-kouhoushitsu[at]office.kobe-u.ac.jp(※ [at] を @ に変更してください)
工学研究科