2018 Fiscal Year Annual Research Report
Atomic scale characterizations of the exchange coupling in ferromagnetic/antiferromagnetic heterostructures by spin-polarized STM
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16H05963
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮町 俊生 東京大学, 物性研究所, 助教 (10437361)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / X線吸収分光 / X線磁気円二色性 / 磁性超薄膜ヘテロ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は反強磁性/強磁性Mn/Fe超薄膜ヘテロ構造の構造と電子・磁気状態の詳細を原子分解能での構造と電子・磁気状態の実空間観測が可能なスピン偏極走査トンネル顕微鏡(STM)で明らかにし、マクロな電気・磁気特性との相関を電子・磁気状態を元素選択的に定量評価可能な放射光X線吸収分光/X線磁気円二色性(XAS/XMCD)測定の結果との比較により解明することを目的としている。
本年度はMn/Fe超薄膜ヘテロ構造のスピン偏極STMを行い、ミクロな電子・磁気状態の解明に取り組んだ。XAS/XMCD測定からMn積層によってFe超薄膜の磁化方向が面直方向から面内方向にスピン再配列転移を起こすことが明らかになったため、面内磁化に敏感な強磁性Fe探針をスピン偏極STM磁性探針として使用した。スピン偏極STM観察の結果、Mn超薄膜は面内磁化を示し、1層毎に磁化方向が反転する層状反強磁性を示すことが明らかになった。さらに、参照資料であるバルクFe単結晶上に成長したMn超薄膜の表面磁気構造と比べて、磁区サイズや磁壁幅の減少等、層状反強磁性磁気構造に原子スケールでの変化が観測された。得られた結果は、Mn超薄膜と面内磁気異方性が増大したFe超薄膜との磁気結合を考慮することによって理解でき、XAS/XMCD測定とスピン偏極STMを組み合わせた包括的な表面・界面磁性研究の重要性を示すことができた。
極低温・強磁場中スピン偏極STM装置については、輻射シールド（液体窒素シールド、液体ヘリウムシールド、ジュールトムソンシールド）および極低温クライオスタット用の超高真空チェンバーの作製が完了し、装置全体の整備を行った。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 6H-SiC(0001)基板上のマクロファセットに作成されたグラフェンの電子状態2018
Author(s)
飯盛拓嗣, 宮町俊生, 岩田孝太, 服部卓磨, 中辻寛, 間瀬一彦, 福間洸平, 平山楓, 梶原隆司, Anton Visikovsliy, 田中悟, 小森文夫
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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