Probing the changes in microscopic electronic structures across the magnetic transitions by photoemission dichroism under a magnetic field

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20900
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sekiyama Akira 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40294160)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今田 真 立命館大学, 理工学部, 教授 (90240837) ; 海老原 孝雄 静岡大学, 理学部, 准教授 (20273162)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 光電子分光 / 二色性 / 磁性

Outline of Final Research Achievements

In this project, we have developed the sample holders under a magnetic field for photoemission dichroism, where the external magnetic field of 50-200 mT just above the sample surfaces has been achieved. Using these holders, we have successfully observed the magnetic dichroism in the Fe, Mn, and V 2p core-level photoemission spectra of a single-element crystal Fe, and of Mn2VAl.

Free Research Field

物性物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Society5.0実現にはその環境を支える材料が不可欠であるが、とりわけ磁性材料はICT社会に不可欠と言える。一方で磁性材料に求められる性質は多岐にわたり、特に省電力の観点では軟磁性体が有力であるが、残留磁化が小さいことが開発に不可欠な物性解明を妨げることが多々あった。そこで本研究では従来禁忌ともされてきた磁場中光電子分光を実用化し光電子磁気円二色性を観測できるようになった。これは今後の磁性材料・機能制御の点で大きな進歩と言える。