2022 Fiscal Year Research-status Report
Manupulation of gas atom spins by adsorption on ferromagnet surfaces
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21K13864
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
浅川 寛太 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50817046)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スピン偏極 / アルカリ金属 / 強磁性体 / 光誘起脱離 / 表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MgO（100）表面にFe3O4薄膜を製膜し、その表面にRb原子を吸着させ、光誘起脱離の観測を行った。初年度と同様、蒸着には電子ビーム蒸着法を用い、薄膜の結晶性は反射高速電子回折法を用いて確かめた。また、初年度に用いた試料表面清浄化手法をさらに改良し、X線光電子スペクトルにて不純物が検出できないほど清浄な表面を作成することに成功した。光誘起脱離には、パルスレーザー（Nd:YAGレーザー3倍波、波長：355 nm、パルス幅:5-10 ns）を用いた。また、高速フォトディテクターを用いて脱離原子の飛行時間分布を調べ、 脱離原子の速度分布がパルスレーザーの強度のみでなく、被覆率にも依存することを明らかにした。これは、Nd：YAGレーザーによって誘起された脱離が熱的な脱離であることを意味している。また、被覆率がある程度以下の領域では脱離が起こらないことも分かった。これは、脱離量の被覆率依存性に閾値が存在していることを意味している。さらに、初年度に開発した装置を用い、脱離原子のスピン偏極度の測定を行った。その結果、脱離原子のスピン偏極度は、Fe3O4(100)表面の電子のスピン偏極度に比べ小さいことが分かった。これは、脱離した原子が、スピン偏極したFe3O4(100)表面と直接相互作用していないことを示している。これらは、Fe3O4(100)表面に直接吸着したRb原子は光誘起脱離せず、多層吸着した原子のみが光誘起脱離することを意味している。
以上の結果より、Fe3O4(100)表面に吸着したRb原子は、多層吸着した原子のみが光誘起脱離を起こし、また、そのメカニズムは熱的であるということが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目に行う予定であった脱離メカニズムの解明は成功している。さらに、様々な被覆率において脱離原子のスピン偏極度の高精度に測定することにも成功しており、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られたデータを解析し、脱離原子の温度や脱離メカニズムの詳細を明らかにし、その結果を学術論文として発表する予定である。また、スピン偏極度測定の精度向上のため、バランス検出器を用いた検出系を構築する予定である。
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| Causes of Carryover |
発注していた電子ビーム蒸着源などの装置の納期が遅れたため、次年度使用額が生じた。電子ビーム蒸着源は4月中に納品されており、この購入代そして次年度使用額を用いる予定である。
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