2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21K20351
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安井 勇気 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (00846636)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、最小単位である単原子での磁気相互作用に対して走査プローブ顕微鏡を用いて知見を与えることを目的としている。そこで、イリジウム基板上に鉄原子を蒸着した系について、低温・磁場下での原子間力顕微鏡/走査型トンネル顕微鏡を用いた観測を行った。この系では、基板の面方位、鉄の蒸着量によってさまざまな磁気構造を引き起こす。さらに、外部磁場を印加することによっても磁気構造が変化をする。そこで、イリジウム基板上の鉄薄膜に水素原子を吸着させ、(1)基板の面方位、(2)鉄の膜厚、(3)外部磁場についての依存性を調べた。その結果、吸着原子によって基板側の磁気構造が大きな変調を受けるものがあることがわかった。
イリジウム基板の(001)方向については、少量の鉄を蒸着させ、一次元上の構造を調べた。水素原子を吸着させたとしても、磁気構造に大きな変調は見られなかった。一方で、トンネル電流を印加することで、吸着した水素原子を操作できることがわかった。
イリジウム基板の(111)方向については、鉄の膜厚によって水素に対する応答が異なっていた。こちらの面方位では、トンネル電流によって水素原子が操作される様子は観測されなかった。
いずれの面方位においても、原子間力顕微鏡による力の測定を行っているが、吸着原子と探針の化学結合による影響と基板の磁気構造による影響とを完全に分離することができていない。こちらに関しては今後の課題となる。
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