2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spin-texture mapping in k-space by spin-resolved AREPS
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26287071
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
相馬 清吾 東北大学, スピントロニクス学術連携研究教育センター, 准教授 (20431489)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トポロジカル絶縁体 / スピン分解光電子分光 / スピンエレクトロニクス / 表面・界面物性 / 光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
装置のスピン検出効率を向上させるために、前年度に導入した高輝度6eVレーザー光源の安定化のための調整と光学系の改良を行った。脱出光電子の運動エネルギーが1.5eVと大変低くなるため、正確な角度情報を得るために、アナライザーの電子レンズと電子偏光器の調整を行った。そのための、電子放出源の製作、およびパラメータ自動調整のためのプログラム制作を行った。この改良により、試料位置を固定したまま任意の角度(θ,φ)のスピン分解測定を可能とするシステムを構築した。
装置開発と並行して、様々なスピントロニクス物質についてスピン分解光電子分光実験を行った。Fe/MgO/Feのトンネル接合素子におけるFeとMgOの界面電子状態の参照系として、酸素吸着Fe(110)表面のスピン分解ARPESを行い、minorityにスピン偏極した表面バンドが、酸素吸着によりバルクバンドギャップ内に形成されることを見出した。第一原理計算との比較から、Fe3dとO２pの混成電子状態であること、またこの酸素吸着による表面において垂直磁気異方性が現れると結論した。トポロジカル半金属/絶縁体候補物質であるLaSbおよびCeSbについて、軟X線ARPESによるバルク電子バンド構造を曖昧さなく決定する事で、両物質にはバンド反転がなくトポロジカルには自明な物質であることを見出した。一方で、CeBiとLaBiにおいてはバンド反転が観測されており、特に、CeBiの表面電子状態は磁気秩序の形成により大きく変化することを見出した。この結果はトポロジカル電子状態が磁性により制御できる可能性を示唆する。その他にも、Se系トポロジカル絶縁体である(Bi1-xSbx)2Se3薄膜のトポロジカル相におけるpn制御や、新たなトポロジカル線ノード半金属CaAgAsの発見、強磁性トポロジカル絶縁体の電子構造の決定などを行った。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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