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、東京科学大学の安井伸太郎准教授、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5nm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。

本成果の一部は、科学研究費助成事業(No. 23H03803, No. 24K01346, and No. JP21H05016)、日本学術振興会 研究拠点形成事業(No. JPJSCCA20230005)、東京科学大学 総合研究院 材料構造研究所 共同利用研究、文部科学省 データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト(DEJI²MA)、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、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。

二段階焼成法によるL1₀-FePd極薄膜の「平坦性」と「規則化」の両立と、Dewettingの抑制 本研究で確立した二段階焼成法の考え方を示しています。（左）まず低温で成膜して原子レベルで平坦な膜をつくり（1回目の焼成：Flatness）、いったん室温まで冷やしてから高温で焼き直して原子を整列させます（2回目の焼成：Ordering）。（右上）膜厚5 nmの極薄領域では、加熱によって膜が自ら崩れる「Dewetting」がレンガの壁を崩すように膜を破壊しますが、1回目の焼成温度を適切に選ぶことで、これを押し返して封じ込めることができます。

詳細（プレスリリース本文）

論文情報

タイトル

"Harnessing Two-Step Heating and Solid-State Dewetting for Highly Ordered L10-FePd Alloy Epitaxial Films"

DOI

10.1016/j.jallcom.2026.189751

著者名

Samuel Vergara, Shingo Maruyama, Soki Yoshida, Hanuma Kumar Dara, Keisuke Haruki, Naohiro Matsumoto, Mitsuharu Uemoto, Tomoya Ono, Shintaro Yasui, Yasushi Endo, Amit Kohn, Masaki Mizuguchi,Tomoyuki Ogawa, and Hiroshi Naganuma

掲載誌

Journal of Alloys and Compounds

報道問い合わせ先

神戸大学企画部広報課
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研究者

植本 光治

  • 助教

工学研究科