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磁性薄膜のスピン再配列転移の動的過程の追跡とその機構の3次元的解明

Research Project

Project/Area Number05J11911
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 阿部 仁  The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed(Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost : ¥2,700,000)
Fiscal Year 2007 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2006 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2005 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Keywords磁性薄膜 / 磁気異方性 / XMCD / スピン再配列転移 / スピン再配列転移(SRT) / XAFS
Research Abstract

Pd(111)単結晶基板上のCo薄膜の上へ成長させたFe薄膜について、その磁気異方性を調べた。昨年度までで明らかにしたFe/Ni/Cu(001)におけるFeと同様に、1ML以下のFeは、Co/Pd(111)上でも大きな面直磁気異方性を示すことがわかった。すなわち、環境によらずFe自身の性質に由来する磁気異方性であることが強く示唆された。
典型的な磁性薄膜であるFe/Cu(001)薄膜の磁気異方性について詳細に検討した。磁気異方性を理解する際に、磁気異方性エネルギーを表面、内部、界面、と分けて議論するが、これらはきちんと求められていなかった。試料作製の工夫等により、これらを全て求めることに成功した。その結果、Fe/Cu(001)薄膜の磁性、特に面直磁化の起源について、最表面層の大きな面直磁気異方性が膜全体の面直磁化を安定化していることを明らかにした。
磁性元素が引き起こすSRTとの比較で、原子・分子が引き起こすものとしてCO/Fe/Cu(001)系の研究を引き続き行った。Fe(2,4ML)/Cu(001)にCOを吸着させると、CO/Fe(2ML)/Cu(001)は面直磁化で2.3μ_Bと特に変化はなかったが、CO/Fe(4ML)/Cu(001)は面内磁化へ転移し、1.1μ_Bと半減した。深さ分解XMCD法による詳細な解析から、4ML薄膜では表面から2層の磁化が消失していることがわかった。面内磁化へとスピン再配列転移したことは、Fe/Cu(001)の研究で明らかになった、Fe表面層が持つ面直磁気異方性が、CO吸着による磁化消失と共に失われたためと考えられる。また、XPSなどによる実験から、これらCO/Fe(2ML)/Cu(001)とCO/Fe(4ML)/Cu(001)では表面構造に違いがあることが示唆される結果が得られた。

Report

(3results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report

Research Products

(11results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Anomalous magnetic phases in Fe/Cu(001) ultrathin films induced by CO adsorption2008

    • Author(s)
      H.Abe, et. al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 77

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Huge prependicular magnetic anisotropy of Fe single layer and spin reorientation transitions observed in Fe/Co/Pd(111) films2008

    • Author(s)
      H.Abe, et. al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B (submitted)(掲載確定)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Step Kirkpatrick-Baez System:Compact Optics for X-ray Microfocusing2007

    • Author(s)
      K.Amemiya, et. al.
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. 46

      Pages : 3640-3640

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design concept for a high-resolution variable included angle grazing incidence monochromator with a varied line spacing grating and a new optics for microfocusing2007

    • Author(s)
      K.Amemiya et al.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc. 879

      Pages : 463-463

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Depth-resolved XMCD application to Fe/Ni/Cu(001) films2007

    • Author(s)
      H.Abe et al.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc. 882

      Pages : 384-384

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin Reorientation Transition in Ultrathin Co Films on Ru(0001) Induced by Ru Capping2007

    • Author(s)
      J.Miyawaki et al.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc. 882

      Pages : 505-505

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Surface structure of CO on Co/Pd(111) magnetic thin films and its effect on the spin reorientation transition of the film2006

    • Author(s)
      D.Matsumura et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 73

      Pages : 174423-174423

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Anomalous magnetic phases in Fe/Cu(001) ultrathin films induced by CO adsorption

    • Author(s)
      H.Abe et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] CO/Fe(2, 4ML)/Cu(001)磁性薄膜の磁気状態の違い2008

    • Author(s)
      阿部 仁, 他
    • Organizer
      日本放射光学会
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of CO adsorption on Fe/Cu(001)magnetic ultrathin films2007

    • Author(s)
      H.Abe, et. al.
    • Organizer
      VUV15
    • Place of Presentation
      Berlin,Germany
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe/Co/Pd(111)磁性薄膜のスピン再配列転移と 1ML Feの大きな面直磁気異方性2007

    • Author(s)
      阿部 仁, 他
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL :

Published : 2005-04-01   Modified : 2016-04-21  

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