わずか50℃が、平坦か崩壊かを分ける ― L10-FePd膜を蝕む"膜の崩壊"を、二段階焼成の最初の一手で封じ込める ―（安井伸太郎准教授）

東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院 ゼロカーボンエネルギー研究所の安井伸太郎准教授、富山大学（兼務：名古屋大学）の永沼博教授、École normale supérieure Paris-Saclay、Laboratoire Albert Fert（CNRS／THALES／Université Paris-Saclay（フランス）のSamuel Vergara大学院生、静岡大学の丸山伸伍准教授（前東北大学）、東北大学の春木啓佑 大学院生、神戸大学の植本光治助教、小野倫也教授、松本尚弥大学院生、名古屋大学の水口将輝教授、東北大学の遠藤恭教授、小川智之准教授、Tel Aviv UniversityのAmit Kohn教授、Hanuma Kumar Dara研究員（イスラエル）の国際共同研究により、次世代の不揮発性磁気メモリ（MRAM）の記録層として期待されているFePdのL10-規則合金薄膜において、膜厚5 nmの極薄領域で「原子レベルの平坦性」と「原子の整列（L10規則化）」を両立させる二段階焼成法）を確立しました。さらに、1回目の焼成温度のわずか50℃の違いが、その後に600℃で焼き直しても覆らないほど決定的に膜の運命を左右し、材料が劣化する「膜の崩壊（Dewetting）」）の引き金となることを明らかにしました。本研究成果は、原子レベルの走査透過型電子顕微鏡観察による構造解析と、第一原理計算[用語4]による表面自由エネルギーの予測を組み合わせることで、極薄膜が崩壊する条件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・高集積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、合金・材料科学分野の学術誌である「Journal of Alloys and Compounds」に2026年7月27日（月）（日本時間）に掲載されました。