2016 Fiscal Year Annual Research Report
Spin-resolved STM and ARPES studies of spin-nano-physics at surfaces
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26287061
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮町 俊生 東京大学, 物性研究所, 助教 (10437361)
矢治 光一郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (50447447)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 角度分解光電子分光 / スピン分解 / 時間分解 / 磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピン分解走査トンネル顕微鏡を用いて、Cu(001)およびCu(111)表面上の単結晶窒化鉄数原子層薄膜とCu(001)表面上のfcc強磁性Fe－反強磁性Mnの2層薄膜磁性体を対象として研究を行なった。Cu(001)表面では、3原子層までのFe4N組成膜において、走査トンネル分光による局所電子状態測定と軟X線磁気円2色性測定によるマクロ磁化測定の結果を用いて、電子状態と磁性の膜厚依存性を調べた。また、Fe2N組成単原子層薄膜上の点欠陥のある系において、マクロな磁性と点欠陥周囲の局所電子状態との関係を議論した。Fe-Mnの2層膜では、室温蒸着時の表面での原子混合のために、Mn蒸着量が3原子層まででは、表面組成と超構造が段階的に変化することを明らかにした。純粋なMn膜は4原子層から成長し表面磁性に依存する超構造を観測した。
スピン角度分解光電子分光(SARPES)では、スピン軌道相互作用に起因した表面スピン偏極状態に注目し、Bi2S3(111)表面、Ag(111)表面、Bi(111)表面、Biが吸着したCu(111)、Ag(111)およびInSb(110)表面、Pbが吸着したGe(111)表面のスピン偏極バンド構造を調べた。ここでは、表面状態を形成する空間反転対称性の異なる波動関数の複素係数が、直線偏光励起によって放出された光電子のスピン方向を決めることを用いて、光電子がもつスピン方向の入射光偏光方向依存性測定の結果から、スピンを含めた表面電子状態に関する詳細な情報を得た。また、光電子スピン方向の円偏光依存性や電子エネルギー依存性も光電子放出過程の始終状態を考慮した同様の解析で理解できることを明らかにした。研究協力者が開発したエネルギー11eVのフェムト秒パルスレーザー高調波が利用できるようになり、レーザー光源からSARPES装置まで光を導入するビームラインを設計し組み立てた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Dirac Fermions in Borophene2017
Author(s)
Baojie Feng, Osamu Sugino, Ro-Ya Liu, Jin Zhang, Ryu Yukawa, Mitsuaki Kawamura, Takushi Iimori, Howon Kim, Yukio Hasegawa, Hui Li, Lan Chen, Kehui Wu, Hiroshi Kumigashira, Fumio Komori, Tai-Chang Chiang, Sheng Meng, and Iwao Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 118
Pages: 096401
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] One-dimensional metallic surface states of Pt-induced atomic nanowires on Ge(001)2016
Author(s)
Koichiro Yaji, Sunghun Kim, Izumi Mochizuki, Yasuo Takeichi, Yoshiyuki Ohtsubo, Patrick Le Fevre, Franois Bertran, Amina Taleb-Ibrahimi, Shik Shin, and Fumio Komori
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Journal Title
J. Phys. Condens. Matter
Volume: 28
Pages: 284001, 1-9
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Direct evidence of metallic bands in a monolayer boron sheet2016
Author(s)
Baojie Feng, Jin Zhang, Ro-Ya Liu, Takushi Iimori, Chao Lian, Hui Li, Lan Chen, Kehui Wu, Sheng Meng, Fumio Komori and Iwao Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 94
Pages: 041408(R), 1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Coherent control over three-dimensional spin polarization for the spin-orbit coupled surface state of Bi2Se32016
Author(s)
K. Kuroda, K.Yaji, M. Nakayama, A. Harasawa, Y. Ishida, S. Watanabe, C.-T. Chen, T. Kondo, F. Komori, and S. Shin
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 94
Pages: 165162, 1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Spin texture in type-II Weyl semimetal WTe22016
Author(s)
Baojie Feng, Yang-Hao Chan, Ya Feng, Ro-Ya Liu, Mei-Yin Chou, Kenta Kuroda, Koichiro Yaji, Ayumi Harasawa, Paolo Moras, Alexei Barinov, Walid Malaeb, C´edric Bareille, Takeshi Kondo, Shik Shin, Fumio Komori, Tai-Chang Chiang, Youguo Shi, and Iwao Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 94
Pages: 195134, 1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Proving Nontrivial Topology of Pure Bismuth by Quantum Confinement2016
Author(s)
S. Ito, B. Feng, M. Arita, A. Takayama, R.-Y. Liu, T. Someya, W.-C. Chen, T. Iimori, H. Namatame, M. Taniguchi, C.-M. Cheng, S.-J. Tang, F. Komori, K. Kobayashi, T.-C. Chiang, and I. Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 117
Pages: 236402, 1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 6H-SiC(0001)表面上のナノファセットに形成したグラフェンの電子状態について II2017
Author(s)
飯盛拓嗣, 中辻寛, 宮町俊生, 家永紘一郎, 豊久宗玄, 福間洸平, 森田康平, 林真吾, 梶原隆司, Anton Visikovsliy, 田中悟, 間瀬一彦, 小森文夫
Organizer
日本物理学会
Place of Presentation
大阪大学 （大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-20
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[Presentation] Proving nontrivial topology of pure bismuth by quantum confinement2017
Author(s)
Suguru Ito, Bao-Jie Feng, Masashi Arita, Akari Takayama, Takashi Someya, Wei-Chuan Chen, Cheng-Maw Cheng, Chung-Huang Lin, Susumu Yamamoto, Takushi iimori, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Shu-Jung Tang, Fumio Komori, Katsuyoshi Kobayashi, Iwao Matsuda
Organizer
APS March Meeting 2017
Place of Presentation
New Orleans (USA)
Year and Date
2017-03-16
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[Presentation] Study of topology in pure Bi by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy of Bi thin films on Ge substrate2016
Author(s)
Suguru IIto, Bao-Jie Feng, Masashi Arita, Akari Takayama, Takashi Someya, Wei-Chuan Chen, Cheng-Maw Cheng, Chung-Huang Lin, Susumu Yamamoto, Takushi iimori, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Shu-Jung Tang, Fumio Komori, Katsuyoshi Kobayashi, Iwao Matsuda
Organizer
IVC20
Place of Presentation
Pusan (Korea)
Year and Date
2016-08-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of high-resolution three-dimensional spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy apparatus using vacuum ultraviolet laser2016
Author(s)
Koichiro Yaji, , Ayumi Harasawa, Kenta Kuroda, Sogen Toyohisa, Mitsuhiro Nakayama, Yukiaki Ishida, Akiko Fukushima, Shuntaro Watanabe, Chuangtian Chen, Fumio Komori, and Shik Shin
Organizer
VUVX2016
Place of Presentation
Zurich (Switzerland)
Year and Date
2016-07-05
Int'l Joint Research
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