• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

軽元素スピントロニクス材料におけるX線磁気円二色性の解明

Research Project

Project/Area Number 15J07459
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionInstitute for Molecular Science (2016)
Chiba University (2015)

Principal Investigator

小出 明広  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,580,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
KeywordsX線磁気円二色性 / 軽元素 / 多重散乱理論 / X線吸収分光 / スピン軌道相互作用 / スピントロニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、軽元素スピントロニクス材料におけるK吸収端X線磁気円二色性(K-edge XMCD)の起源を解明し、XMCDを更なる材料開発に活かすことを目的とした。XMCDを得るためにはスピン軌道相互作用(SOI)が必要であるが、軽元素ではSOIが弱いため、そのXMCDの起源は十分理解されていなかった。近年、グラフェンやh-BNを用いたスピントロニクス材料の研究が精力的に行われており、局所的な磁気的情報を得られるXMCDの軽元素への応用は重要である。

前年度に拡張した、周囲原子のSOIを取り入れた多重散乱理論を用いて、CrO2におけるO K-edge XMCDの解析を行った。磁性軽元素化合物の多くは強相関電子系を構築するため、K-edge XMCDスペクトルを理解するための適切な標準物質が限られている。その中でCrO2は強磁性ハーフメタルの性質を示し、遍歴的な電子描像で理解出来る部分が多いため扱いやすく、軽元素XMCDスペクトルを理解するための基準物質となると考えた。解析した結果、酸素原子ではなく、周囲のCr原子のSOIが重要であることがわかった。これは前年度に解析したグラフェン/Ni(111)におけるC K-edge XMCDスペクトルと同様の結果であり、軽元素XMCDの特徴であると考えられる。計算したXMCDスペクトルが軌道密度と良く対応することから、「Crの軌道モーメントを酸素が軌道混成を通して受け取る」という描像でXMCD強度が得られることが明らかとなった。これは、従来考えられて来た「Crのスピン分極を酸素が受け取った後、酸素のSOIで軌道モーメントを得る」描像とは異なり、K-edge XMCDの理解に貢献した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Real-space multiple-scattering theory of XMCD including spin-orbit interaction in scattering process2016

    • Author(s)
      A. Koide, K. Niki, S. Sakai and T. Fujikawa
    • Journal Title

      J. Phys. Conf. Ser.

      Volume: accepted

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Spiin-orbit interaction for transition metal K-edge XMCD2016

    • Author(s)
      A. Koide
    • Organizer
      VUVX2016
    • Place of Presentation
      ETH Zulich, Zulich, Switzerland
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multiple scattering calculation for O K-edge XMCD of transition metal oxides2016

    • Author(s)
      A. Koide
    • Organizer
      EUSpec Training School
    • Place of Presentation
      University of Rennes 1, Rennes, France
    • Year and Date
      2016-06-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] graphene/Ni(111) C K-edge XMCDに対するNi原子のスピン軌道相互作用2015

    • Author(s)
      小出明広、二木かおり、境誠司、藤川高志
    • Organizer
      第6回真空・表面若手研究会
    • Place of Presentation
      茨城
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 遷移金属K-edge XMCDにおけるスピン軌道相互作用2015

    • Author(s)
      小出明広、二木かおり、境誠司、藤川高志
    • Organizer
      XAFS夏の学校2015
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Real-space multiple-scattering theory of XMCD including spin-orbit interaction in scattering process2015

    • Author(s)
      A. Koide, K. Niki, S. Sakai and T. Fujikawa
    • Organizer
      XAFS16
    • Place of Presentation
      Karlsruhe, Germany
    • Year and Date
      2015-08-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 軽元素K-edge XMCDにおける周囲元素の寄与2015

    • Author(s)
      小出明広、二木かおり、境誠司、藤川高志
    • Organizer
      第18回XAFS討論会
    • Place of Presentation
      茨城
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The effect of spin-orbit interaction on surrounding atoms in XMCD for transition metals2015

    • Author(s)
      A. Koide, K. Niki, S. Sakai and T. Fujikawa
    • Organizer
      New Trends in X-ray Absorption and Photoelectron Spectroscopy and Multiple Scattering Theory
    • Place of Presentation
      Chiba, Japan
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi