2022 Fiscal Year Final Research Report
Depth-dependent electronic structures of magnetic materials studied by spin-resolved hard X-ray photoemission
Project/Area Number |
20K05336
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
|
Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
Ueda Shigenori 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20360505)
|
Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
Keywords | 硬X線光電子分光 / スピン分解電子状態 / 強磁性体 / ハーフメタル / バルク / 界面 / 温度依存性 |
Outline of Final Research Achievements |
To observe the spin-resolved electronic states of ferromagnets buried under an insulator, we have developed spin-resolved hard X-ray photoemission spectroscopy (HAXPES) with large probing depth. To demonstrated this method , we performed spin-resolved HAXPES for a MgO(2 nm) capped Fe(001) thin film, and obtained reliable data. By applying spin-resolved HAXPES to the predicated half-metal of Co2MnSi underneath a MgO(2 nm) layer, the high spin polarization of ~90% at the Fermi-level at 20 K, which reflected the half-metallicity of Co2MnSi, was clarified. We also clarified that the high spin polarization was sustained at room temperature. Therefore, we can conclude that Co2MnSi sustains half-metallicity at least up to room temperature.
|
Free Research Field |
光電子分光、固体物理学
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
強磁性体/絶縁体/強磁性体接合(F/I/F)構造が示す磁気抵抗比は、室温で低下することが知られているが、強磁性体のバルクの特性によるものかについては明らかとなっていない。F/I/F構造は、ハードディスク(HDD)の読み出しヘッドとして実用化されており、室温以上で高い磁気抵抗比を示す材料が、HDDの高記録密度に必要である。伝導に寄与する電子のスピン偏極度が100%となるハーフメタル候補物質であるCo2MnSiのバルク領域でスピン偏極度に温度依存性が見られなかったことは、I/F界面が磁気抵抗の温度依存性に寄与することを示唆しており、界面磁性の制御の重要性を示すことができた。
|