2014 Fiscal Year Research-status Report
局在スピン検出に向けた走査電気磁気効果複合顕微法（ＳＥＭＥＭ）の開発
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26600009
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
青木 伸之 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 准教授 (60312930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
落合 勇一 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 名誉教授 (60111366)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 走査ゲート顕微法 / 磁気力顕微法 / 局在スピン / 走査電気磁気複合顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，電場で誘起される局在スピンの検出に向けて，走査ゲート顕微法（SGM）と磁気力顕微法（MFM）を両立させた『走査電気磁気効果複合顕微法（SEMEM）』の開発に挑戦することにある。原子間力顕微鏡の導電性探針からの局所電場変調による試料の伝導度変化（SGM）を進化させ，走査ゲートスペクトロスコピー（SGS）に拡張する。さらに探針に強磁性コート探針を用いることで局在スピンモーメントの検出応答（MFM）を同時にマッピングし，スピン局在現象の観察に適用する。これにより，半導体量子ポイントコンタクトで観測される非整数段現象（0.7構造）や近藤効果，局在スピン共鳴現象といった，未解明なスピン局在現象の解明へとつなげる。局所電場変調と局所磁場検出の両立させた新しい走査複合プローブ顕微評価法の開拓にチャレンジしている。本年度は，真空中でのMFM観察のための真空チャンバーおよびSPMヘッド導入に関する設計および作製を行った。また，より高い解像度をめざし，SGM観察用のカンチレバーとしてDFM型の高分解カンチレバーの導入を進めてきたが，今年度は更にチューニングフォークの利用も開始し，計測系の整備を行った。また，SPMの探針と試料に対する配線形状を最適化およびスパッタ法によるSPM探針への強磁性体成膜に関する整備も進めた。さらに，極低温での局在磁気モーメントの観測実験の準備として，金属で形成したスプリットゲート型量子ポイントコンタクトに関する低温SGM観察に関する予備データの収集を行った。今回の試料では伝導度の量子化が明瞭ではなく，ゼロ磁場での十分な成果が得られなかったが，高磁場では伝導度の整数値での量子化に加え，非整数値の階段構造がSGMにより視覚化することができた。これらの結果について物理学会の年会にて発表を行った。
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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
初年度に行うべき装置の整備は予定通り完了したので，概ね順調に進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は２年目になるが，ターゲットを絞って，実際の試料における探針からの電場変調と磁気応答の同時観測を進めていきたい。
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| Causes of Carryover |
２種類の薬品を一緒に購入した際に，見積り書の段階と納品・請求書の段階で消費税の問題により１円の誤差が出てしまったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度予算に加え，適切に使用する予定でいる。
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