電界イオン-磁気力顕微鏡(FI-MFM)の開発とその表面磁性への応用

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03402006
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 桜井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 洋右 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00167181) ; 王 向東 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60240652) ; 宝野 和博 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60229151) ; 橋詰 富博 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70198662)
• Keywords: 表面磁性 / STM / 銅 / マンガン

Research Abstract

最近とくに注目され、さかんに研究されている表面2次元磁性相をFI-MFMを用いて研究した。この表面磁性は1985年のFreeman等による理論研究に端を発し非磁性金属表面における磁性金属(Fe,Co,Ni etc)の単原子層が2次元磁性を示すだけでなく、非磁性金属による単原子層においても磁性を示すことが予言されていて興味がもたれている。さらに最近は例えばCu(100)表面のMnなど磁性に起因した表面再構成も議論されている。本年度は特にCu(100)-C(2×2)Mn構造を、Mnの吸着量を変化させてSTM,スピン偏極STMにより観察し、(1)吸着量が小さい(θ<10%)場合はランダムに安定に吸着するが、(2)吸着量が増加する(θ〜1/3)と不安定な2次元ガス構造をとり、さらに(3)吸着量が1/2に近づくにつれ、再び安定な構造(C(2×2))に変化することが明らかとなった。Niの探針を用いたスピン偏極STMでは(4)4倍周期の超構造が発見された。

Research Products

• [Publications] 桜井利夫: "Combined field ion and scanning tunneling microscope" J.Vac.Sci.Technol.A6. 803-804 (1988)
• [Publications] 桜井利夫: "Scanning tunneling microscope equipped with a field ion microscope" J.Vac.Sci.Technol.A7. 1684-1688 (1989)
• [Publications] 桜井利夫: "New versatile room-temperature field ion-scanning tunneling microscopy" J.Vac.Sci.Technol.A8. 324-326 (1990)
• [Publications] 桜井利夫: "Field Ion Scanning Tunneling Microscopy and Its Application to Oxygen Adsorption on the Ag(110)1×1 Surface" Prog.Theor.Phys.Suppl.106. 387-395 (1991)
• [Publications] D.Jeon: "Structural transformation of the Si(111)7×7-to-3×1 induced by sodium" Appl.Surf.Sci.67. 257-260 (1993)
• [Publications] D.Jeon: "Scanning Tunneling Microscopy of Oxygen and Sodium Adsorption on the Si(111)Surface" Jpn.J.Appl.Phys.32. 1423-1427 (1993)
• [Publications] 桜井利夫: "表面を見る-走査トンネル顕微鏡の最近の話題-" 共立出版, 93 (1992)
• [Publications] 桜井利夫: "Field Ion-Scanning Tunneling Microscopy(FI-STM)and its Applications" Pergamon Press, 87 (1990)