2023 Fiscal Year Annual Research Report
層間磁気結合による単分子磁石の磁気モーメントの制御
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21H01803
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岡 博文 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (70374600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スピン偏極STM / 単分子磁石 / 層間磁気結合 / TbPc2 / Coアイランド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、強磁性/非磁性/強磁性の金属多層膜で用いられる「層間磁気結合」を応用することで、単分子磁石に働く磁気結合の強さの制御法を確立することである。これまでに磁気結合の強さを調整できる基板 Au / Co / Au(111) の作製に取り組み、その表面構造を走査トンネル顕微鏡（STM）により明らかにした。また、得られた基板に単分子磁石 TbPc2 を吸着し、その吸着構造の詳細を明らかにした。本年度は、TbPc2とAuに覆われたCoの磁気特性を明らかにするために、微分コンダクタンススペクトル測定に取り組んだ。
Au(111)に室温でCoを蒸着し、三角形状をもつ2原子層高さのCoアイランドをヘリンボーン構造の“エルボー”に周期的に形成した。続けてAuを蒸着し、Au薄膜をCoアイランド上に1層蒸着した後、TbPc2を室温で蒸着した。STM観察から、TbPc2の蒸着量が少ない場合、TbPc2はAu(111)やCoアイランドのステップエッジに吸着し、蒸着量を増やすことによりテラス上にも吸着することがわかった。しかし、エルボーに形成されたCoアイランドは基本的に面積が小さく、単分子の状態でTbPc2 / Au / Coの多層構造を形成するのは難しいことがわかった。また、Au / CoがほとんどTbPc2に覆われてしまうため、Coの磁気特性にアプローチするのは困難であることから、TbPc2の電子状態測定に重点を置いた。Au / Co 上のTbPc2で微分コンダクタンススペクトル測定を行ったところ、Au(111)上のTbPc2で観察されていた近藤共鳴ピークが観察されないことがわかった。Coとの磁気相互作用によるものと思われるが、物理的起源については考察中である。今後、TbPc2とCoを隔てるAu薄膜の層数を変化させ、近藤共鳴ピーク出現のAu層数依存性を明らかにする予定である。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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