1999 Fiscal Year Annual Research Report
超微細構造半導体上磁性ドットの量子干渉複合界面効果の研究
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10440106
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
堀 秀信 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (20028244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金道 浩一 大阪大学, 極限科学センター, 助教授 (20205058)
桜井 達 北陸先端科学技術大学院大学, 新素材センター, 助教授 (10183047)
山田 省二 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (00262593)
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| Keywords | ナノ磁性体 / 複合界面 / 表面 / スピン相関 / スピン偏極 / Pd / Au / GaAs |
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| Research Abstract |
本年度はナノ粒子系とスピン偏極の粒径依存性と磁性金属と半導体であるGaAs及びSi表面での界面効果を中心に調べた。PdとAuのナノ微粒子独特の磁性については、2〜4nmの範囲で粒径を変える技術開発からスタートし、まずその磁化過程を測定した。この結果バルク結晶の状態でパウリ常磁性であるPdはもとより典型的非磁性であるAuでさえナノ微粒子の状態では強磁性を帯びること、さらにその1粒子当たりの磁気モーメントは3ナノメーター以上4ナノメーターまでの間で急激に増加していくことが初めて実験的に確認された。Auは通常の状態では化学的にはきわめて安定な物質あることを考えると、この磁気偏極の現象はナノ微粒子独特の性質で磁気メゾスコピックの一つの重要な性質といえる。3nm以上で急激にスピン偏極が増加する事実については、計算可能な1電子の3次元球状引力の場合について計算する事により、この領域で球面波から平面波状態へ大きく電子状態を変えることがわかり、「波動関数の性質の変化によるものではないか」というモデルを提案するに至った。次年度以降このモデルの確認を行う予定である。磁性体/半導体複合界面効果についてはGaAs表面上のNi薄膜の磁性に大きな影響を与えることを実験的に見いだした。この効果が微粒子になったときどのような影響があるかについては、現在試料作成が可能になった段階であり、測定法の工夫を含め次年度の重要課題である。
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[Publications] H.Hori,T.Teranishi et al.: "Anomalous Magnetic Polarization Effect of Pd and Au Nano-particles"Phys.Letters.. A263. 406-410 (1999)
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[Publications] H.Hori,Y.Seino et al.: "Temperature Dependence of Magnetoresistance of Ni-stripes on GaAs"Physica B. (to be published). (2000)
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[Publications] Y.Nakae,Y.Seino,et al.: "Anomalous Spin Polarization in Pd and Au Nano-particles"Physica B. (to be published). (2000)
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[Publications] Z.Honda,K.Katsumata et al.: "Low-Temperature High Field Magnetization Measurement on a Quantum Spin Chain"Physica B. (to be published). (2000)
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[Publications] S.Yamada et al.: "Dependencies of low-temperature electronic properties of MBE-grown GaAs/AlGaAs single heterojunctions upon arsenic species"J.Cryst.Growth. 201-202. 800-804 (1999)
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[Publications] T.Sakurai et al.: "A new multi-passage time-of-flight mass spectrometer at JAIST"Nucl.Instrum.Method Phys.Res A Accel.Spectram.Detect.Assoc.Equip.. 427. 182-186 (1999)
