Spin-orbit coupling in electron-spin polarized 4He+ ion scattering

• Project/Area Number: 24560036
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Thin film/Surface and interfacial physical properties
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: SUZUKI Taku 独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (60354354)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: スピン / イオン散乱 / 表面 / 原子衝突 / スピン軌道相互作用

Outline of Final Research Achievements

An electron-spin polarized 4He+ ion beam is useful for analyzing spin of solid surfaces. Deep understanding on spin dependent He+ ion interaction with solid surfaces is indispensable in those analyses. In the present study, systematic investigations of spin-polarized He+ ion scattering spectroscopy have been performed. It was found that spin dependent He+ ion scattering on non-magnetic targets arises from spin-orbit coupling in quantum-mechanical intermediate state during the He+ - target atom binary collision.

Research Products

• [Journal Article] Target element dependent spin–orbit coupling in polarized 4He+ ion (2015)
  • Author(s): 鈴木拓、酒井治、一ノ倉聖、平原徹、長谷川修司
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B Volume: 印刷中 Pages: 163-166
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2014.11.055
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of microscopy for lithium analysis using medium-energy (2014)
  • Author(s): 小林峰、鴨志田敦史、秋山日出夫、渡邊賢、大西剛、高田和典、鈴木拓
  • Journal Title: Applied Physics Express Volume: 7 Issue: 10 Pages: 1-4
  • DOI: 10.7567/apex.7.106601
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electron-spin-dependent 4He+ ion scattering on Bi surfaces (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、酒井治、長谷川修司、鈴木拓
  • Journal Title: Radiat. Eff. Defects Solids Volume: 169 Issue: 12 Pages: 1003-1009
  • DOI: 10.1080/10420150.2014.977284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrical and optical properties of W-doped ZnO films grownon (11\bar{2}0) sapphire substrates using pulsed laser deposition (2014)
  • Author(s): 安達裕、齋藤紀子、橋口未奈子、坂口勲、鈴木拓、大橋直樹、菱田俊一
  • Journal Title: Journal of the Ceramic Society of Japan Volume: 122 Issue: 1430 Pages: 908-913
  • DOI: 10.2109/jcersj2.122.908
  • NAID: 130004951041
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface segregation of W doped in ZnO thin films (2014)
  • Author(s): 鈴木拓、安達裕、齋藤紀子、橋口未奈子、坂口勲、大橋直樹、菱田俊一
  • Journal Title: Surface Science Volume: 625 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.susc.2014.02.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] スピン偏極4He+イオンビームの開発、および最表面スピンと構造の複合分析への展開 (2012)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Journal Title: 固体物理 Volume: ４７巻 Pages: 217-228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atomic arrangement and magnetism of iron silicide on Fe(1 0 0) surface (2012)
  • Author(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Journal Title: Applied Surface Science Volume: 259 Pages: 166-171
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.07.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fabrication of self-masked InP nanopillars by electron cyclotron resonance ion etching (2012)
  • Author(s): PARAMANIKDipak、鈴木拓、池田直樹、長井拓郎、Van Haesendonck
  • Journal Title: PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES Volume: 44 Pages: 1644-1648
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 極低温固体水素表面からの２次イオン放出 (2015)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [Presentation] スピン偏極He^+^ビーム散乱における異常なスピン軌道相互作用の起源 (2015)
  • Author(s): 柳町治, 鈴木拓, 西野正理
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [Presentation] スピン偏極準安定原子線を用いた放出電子顕微鏡 (2015)
  • Author(s): 山内泰, 倉橋光紀, 鈴木拓, 孫霞, AndrewPratt, 張晗, 吉武道子
  • Organizer: 第62回応用物理学会春期学術講演
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] Possible detection of surface melting on solid hydrogen by TOF-SIMS (2015)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Organizer: APS march meeting
  • Place of Presentation: サンアントニオ コンベンションセンター
  • Year and Date: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [Presentation] “Enhancement of secondary ion emission from solid hydrogen films at cryogenic temperature (2014)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Organizer: 第15回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-06
• [Presentation] Study of spin dependent ion scattering on Bi ultrathin film (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、酒井治、長谷川修司、鈴木拓
  • Organizer: International Symposium on the Functionality of Organized Nanost
  • Place of Presentation: 日本科学未来館
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] Bi表面におけるスピン依存イオン散乱 (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、酒井治、長谷川修司、鈴木拓
  • Organizer: 日本表面科学会
  • Place of Presentation: 島根県立産業交流会館
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [Presentation] lectron-spin dependent 4He+ ion scattering on epitaxially-grown Bi surfaces (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、酒井治、長谷川修司、鈴木拓
  • Organizer: ISSS-7
  • Place of Presentation: 島根県立産業交流会館
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-06
• [Presentation] Imaging Surface Spin Using a Polarized Metastable Helium Atom Beam (2014)
  • Author(s): 山内泰, 倉橋光紀, 鈴木拓, 孫霞, AndrewPratt, 張晗, 吉武道子
  • Organizer: ISSS-7
  • Place of Presentation: 島根県立産業交流会館
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-06
• [Presentation] 酸化錫緻密多結晶体への水蒸気からの重水素拡散 (2014)
  • Author(s): 坂口勲, 橋口未奈子, 渡邉賢, 齋藤紀子, 鈴木拓, 菱田俊一
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会・総会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] Development of a spin-polarized metastable-atom emission electron microscope (2014)
  • Author(s): 山内泰, 倉橋光紀, 鈴木拓, 孫霞, AndrewPratt, 張晗, 吉武道子
  • Organizer: LEEM / PEEM 9
  • Place of Presentation: ベルリン
  • Year and Date: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [Presentation] 2次イオン質量分析法による酸化物水素センサに向けた水素検出技術と問題点 (2014)
  • Author(s): 坂口勲, 橋口未奈子, 齋藤紀子, 鈴木拓, 菱田俊一
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [Presentation] ヘリウムイオン散乱におけるスピン軌道相互作用の標的元素依存性 (2014)
  • Author(s): 鈴木拓, 柳町治, 一ノ倉聖, 平原徹, 長谷川修司
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [Presentation] Bi表面におけるスピン偏極イオン散乱分光 (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖, 柳町治, 長谷川修司, 平原徹, 鈴木拓
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [Presentation] Development of a new microscope for lithium analysis with a spatial resolution better than 10 nm (2014)
  • Author(s): 鈴木拓、鴨志田敦史、秋山日出夫、渡邊賢、大西剛、高田和典、小林峰
  • Organizer: ICACS26
  • Place of Presentation: デブレッツェン
  • Year and Date: 2014-07-14 – 2014-07-18
• [Presentation] Spin-orbit coupling in low-energy He+ ion scattering (2014)
  • Author(s): 鈴木拓, 柳町治, 一ノ倉聖, 平原徹, 長谷川修司
  • Organizer: ICACS26
  • Place of Presentation: デブレッツェン
  • Year and Date: 2014-07-14 – 2014-07-18
• [Presentation] Abnormally large spin-orbit coupling in He+ ion – surface collisions (2014)
  • Author(s): 鈴木拓, 柳町治, 一ノ倉聖, 平原徹, 長谷川修司
  • Organizer: SEVENTH INTERNATIONAL MEETING ON RECENT DEVELOPMENTS IN THE STUD
  • Place of Presentation: ブダペスト
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-12
• [Presentation] Development of a Lithium Analysis Microscope with a spatial resolution less than 10 nm (2014)
  • Author(s): 小林峰、鴨志田敦史、秋山日出夫、鈴木拓
  • Organizer: 14th International Conference on Nuclear Microprobe Technology a
  • Place of Presentation: Padova
  • Year and Date: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [Presentation] Light element analysis in oxide and nitride materials (2014)
  • Author(s): 橋口未奈子、坂口勲、渡邊賢、齋藤紀子、鈴木拓、安達裕、大橋直樹、菱田俊一
  • Organizer: SISS-16
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] スピン偏極イオン散乱分光法を用いたBi超薄膜における電流誘起スピン偏極の検証 (2014)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、鈴木拓、長谷川修司
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学
• [Presentation] リチウムイオン顕微鏡開発への参画について (2014)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Organizer: 次世代リチウムイオン電池の開発及びその分析の研究会
  • Place of Presentation: 理化学研究所
• [Presentation] Surface Segregation of W doped in ZnO thin films (2014)
  • Author(s): 鈴木拓、安達裕、齋藤紀子、橋口未奈子、坂口勲、大橋直樹、菱田俊一
  • Organizer: American Physical Society March Meeting
  • Place of Presentation: Colorado Convention Center,Denver,USA
• [Presentation] ZnO単結晶薄膜にドープされたWの表面偏析 (2014)
  • Author(s): 鈴木拓、安達裕、齋藤紀子、橋口未奈子、坂口勲、大橋直樹、菱田俊一
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 青山学院大学
• [Presentation] 液体ヘリウムフリー超高真空試料冷却マニピュレータの試作 (2013)
  • Author(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 徳島大学
• [Presentation] Spin-polarized He+ ion beam for surface magnetism analysis (2013)
  • Author(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Organizer: Advanced Materials 2013
  • Place of Presentation: 中国・蘇州
  • Invited
• [Presentation] Experiment of current induced spin polarization on Bi ultrathin film using spin-polarized ion scattering spectroscopy (2013)
  • Author(s): 一ノ倉聖、平原徹、鈴木拓、長谷川修司
  • Organizer: 第三回 固体中のディラック電子研究会
  • Place of Presentation: 赤穂市・赤穂のカンポの宿
• [Presentation] He+イオンビーム衝突におけるスピン軌道相互作用の増強効果 / He+イオンビーム衝突におけるスピン軌道相互作用の増強効果 (2013)
  • Author(s): 柳町治、鈴木拓、西野正理
  • Organizer: 原子衝突学会年会
  • Place of Presentation: 和光市・理化学研究所
• [Presentation] 酸化亜鉛へのWO3の添加と格子欠陥に関する研究 (2013)
  • Author(s): 坂口勲、齋藤紀子、鈴木拓、安達裕、橋口未奈子、大橋直樹、菱田俊一
  • Organizer: 第33回エレクトロセラミックス研究討論会
  • Place of Presentation: つくば市・文部科学省研究交流センター
• [Presentation] WO3を添加した酸化亜鉛の欠陥構造に関する研究 (2013)
  • Author(s): 坂口勲、齋藤紀子、鈴木拓、安達裕、橋口未奈子、大橋直樹、菱田俊一
  • Organizer: 日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 信州大学
• [Presentation] 電子スピンの関与する低速イオン－固体表面間の相互 / 電子スピンの関与する低速イオン－固体表面間の相互 (2013)
  • Author(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Organizer: 学術会議シンポジウム「物性物理学・一般物理学の未来を語る」
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Spin dependent 4He+ ion-surface interaction (2013)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Organizer: The Symposium on Surface and Nano Science 2013 (SSNS’13)
  • Place of Presentation: 蔵王
  • Invited
• [Presentation] Spin-polarized ion scattering spectroscopy study on Si/Fe(100) surfaces (2013)
  • Author(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Organizer: American Physical Society March Meeting
  • Place of Presentation: ボルチモア
• [Presentation] Polarized 4He+ ion-surface collisions (2012)
  • Author(s): 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • Organizer: 25th International Conferenceon on Atomic Collisions in Solids
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] Scattering of spin-polarized 4He+ ions at surfaces (2012)
  • Author(s): 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • Organizer: 19th International Workshop on Inelastic Ion-Surface Collisions
  • Place of Presentation: ドイツ
  • Invited
• [Book] マイクロビームアナリシス・ハンドブック （偏極イオン源） (2014)
  • Author(s): 鈴木拓
  • Total Pages: 3
  • Publisher: オーム社
• [Patent(Industrial Property Rights)] 軽元素分析装置及び軽元素分析方法 (2014)
  • Inventor(s): 鈴木拓、小林峰
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-132149
  • Filing Date: 2014-06-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 表面観測用試料冷却装置及び表面観測装置 (2013)
  • Inventor(s): 鈴木拓、菱田俊一
  • Industrial Property Rights Holder: 物質・材料研究機構
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-154298
  • Filing Date: 2013-07-25