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レーザー誘起磁気円二色性STMの開発

Research Project

Project/Area Number 20651034
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

横山 利彦  Institute for Molecular Science, 物質分子科学研究領域, 教授 (20200917)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 剛志  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (80353431)
高木 康多  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (30442982)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords磁気記録 / 表面・界面物性 / 量子ドット / STM / 磁気円二色性
Research Abstract

本研究は、ごく最近研究が行われ始め優れた成果を収めているレーザー誘起STMや放射光誘起STMを磁気円二色性に応用し、これまで知られていなかった全く新しいタイプの原子レベルの高空間分解能を有する磁気顕微鏡である、レーザー誘起磁気円二色性STMの実現可能性を探ることが目的であった。成功すれば空間分解能的に磁気円二色性光電子顕微鏡をはるかに勝ることとなり、画期的な磁気顕微鏡である。汎用的な装置としての波及効果は甚大であり、革新的なブレークスルーとなり得るものである。
21年度は20年度に購入した紫外半導体レーザー(375nm,16mW)と円偏光発生用の光学系を現有の超高真空極低温STM装置に組み込んだ。試料は垂直磁化を呈し多磁区構造が観測されるCo/Pd(111)とし、左右円偏光照射下でのSTM像の差を観測することを試みた。測定温度はさしあたり室温とした。超高真空下でArイオンスパッタリングとアニーリングを繰り返すことで清浄化したPd(111)単結晶表面にCoを0.2~1原子層程度蒸着して試料とした。通常のトポロジカルなSTM観測によりCoは単層ナノ粒子あるいは1層薄膜であることが確認できた。光照射ON/OFFではSTM像の差異も観測できたが、これはCoとPdの仕事関数の差異が原因であると考えられる。左右円偏光照射でのCoの磁性に由来する差異は、残念ながら大きな差異は観測できなかった。
しかしながら、STMのノイズ軽減等の点で引き続き検討する価値があり、研究期間は終了したが、来年度も現有設備を用いて検討を継続する。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Two-photon photoemission magnetic circular dichroism and its energy dependence2009

    • Author(s)
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 79

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strain relief guided novel growth of atomic nanowires in Cu_3N-Cu(110)molecular network2009

    • Author(s)
      X.-D.Ma, D.I.Bazhanov, O.Fruchart, F.Yildiz, T.Yokoyama, M.Przybylski, V.S.Stepanyuk, W.Hergert, J.Kirschner
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 102

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic circular dichroism photoemission electron microscopy using Laser and threshold photoemission2009

    • Author(s)
      T.Nakagawa, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • Journal Title

      J.Phys.Condens.Mater.J.Phys.: Condens.Matter 21

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and magnetic properties of iron nitride thin films on Cu(001)2009

    • Author(s)
      Y.Takagi, K.Isami, I.Yamamoto, T.Nakagawa, T.Yokoyama
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 81

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancements of Spin and Orbital Magnetic Moments of Submonolayer Co on Cu(001) Studied by X-ray Magnetic Circular Dichroism Using a Superconducting Magnet and a Liquid He Cryostat2008

    • Author(s)
      T. Nakagawa, Y. Takagi, Y. Matsumoto, T. Yokoyama
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      Pages: 2132-2136

    • NAID

      40016003380

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Circular Dichroism for Surface and Thin Film Magnetism : Measurement Techniques and Surface Chemical Applications2008

    • Author(s)
      T. Yokoyama, T. Nakagawa, Y. Takagi
    • Journal Title

      Int. Rev. Phys. Chem. 27

      Pages: 449-505

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic properties of self-assembled Co nanorods grown on Cu(110)-(2×3)N2008

    • Author(s)
      X. D. Ma, T. Nakagawa, Y. Takagi, M. Przybylski, F. M. Leibsle, T. Yokoyama
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 78

      Pages: 1044201-9

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  • [Presentation] Cu(001)表面上の窒化鉄薄膜の構造と磁性2009

    • Author(s)
      高木康多, 伊佐美恭平, 山本勇, 中川剛志, 横山利彦
    • Organizer
      日本物理学会 第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学(東京)
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] Si(111)-√3×√3-Ag表面上に形成された鉄シリサイドのXMCD測定2009

    • Author(s)
      高木康多, 伊佐美恭平, 山本勇, 中川剛志, 横山利彦
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県)
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  • [Remarks] 研究者HP

    • URL

      http://msmd.ims.ac.jp/yokoyama_g/

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  • [Remarks] 研究者HP

    • URL

      http://msmd.ims.ac.jp/yokoyama_g/

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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