| Project/Area Number |
21H01803
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Oka Hirofumi 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (70374600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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| Keywords | 層間磁気結合 / 単分子磁石 / スピン偏極STM / TbPc2 / Coアイランド |
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| Outline of Research at the Start |
「単分子磁石」は1つの分子で1つの磁石として振る舞うため、磁石の方向をそれぞれ「0」と「1」に対応させることにより、分子サイズのスピンメモリ・究極の高密度磁気記録を実現できる可能性があり、大きな注目を集めている。本研究は、単分子磁石がもつ磁石の方向を、基板との「層間磁気結合」を介して制御することを目的とする。スピン偏極走査トンネル顕微鏡により、分子1つ1つの磁気特性を明らかにし、狙った1つの単分子磁石の方向を反転・制御することに取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
The Goal of this project is to establish the way to controlling the magnetic interaction between single magnetic molecules and magnetic substrates via interlayer exchange coupling, which has been often utilized in ferromagnetic/non-magnetic/ferromagnetic metal multilayers. Our idea is to turn the magnetic interaction by inserting Au interlayers between magnetic molecules TbPc2 and ferromagnetic Co islands and investigate the resulting change in the magnetic interaction with spin-polarized STM. We found that bilayer Co islands were regularly formed at “elbow” sites of Au(111) herringbone structure and the Co islands were covered with Au deposited afterwards. The thickness of the Au layer covering the Co islands changed with the amount of deposited Au. However, the size of the Co islands at the elbows was not large enough to realize a single-TbPc2/Au/Co structure since TbPc2 on Au is too mobile at room temperature to stay at Au/Co.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
「単分子磁石」と基板との間に働く磁気結合の強さを制御することは、単分子磁石の磁気モーメントの方向の固定・制御を可能にするため、分子に働く磁気的相互作用の解明という学術的な興味だけでなく単分子磁石を利用した分子スピントロニクスデバイスの創出に向けて重要な課題である。本研究によって、単分子磁石上で観測されていた近藤共鳴ピークが、強磁性基板に非磁性金属を介して近接することにより消失することがわかった。今後は、近藤共鳴ピークの消失と分子に働く磁気的相互作用の関連について検討を進めていく。
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