角度分解光電子分光によるスピン配列した磁性薄膜における電子状態

• Project/Area Number: 17740237
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: 伊藤 孝寛 Institute for Molecular Science, 極端紫外光研究施設, 助教 (50370127)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 強相関電子系 / 光物性 / 磁性

Research Abstract

本研究は、パルス磁場によってスピン配列させた磁性薄膜における高分解能角度分解光電子分光測定により、電子とスピンの相互作用が磁性に果たす役割を、スピン配列による電子状態の変化を通じて直接的に観測する事を目的とする。
磁性薄膜における角度分解光電子分光測定をパルス磁場によってスピン配列した環境下で行うという本研究の目的を実現するために、平成19年度は、パルス磁場発生装置、磁化測定系の立ち上げ作業および分子線ビームエピタキシー(MBE)装置による高機能磁性薄膜の作成を行い、作成した磁性薄膜において角度分解光電子分光測定を行ってきた。以上の現状について詳細を以下に示す。
1. スピン配列した磁性薄膜におけるin situ磁化測定系の立ち上げ
磁性薄膜における磁気状態をスピン配列する前後で直接観測するために、パルス磁場発生装置、および磁化測定用カー光学系の試料準備槽への設置をすすめている。テスト測定および性能評価を経て、平成20年度夏頃に磁性薄膜における角度分解光電子分光をスピン配列した環境下で行う予定である。
2. 磁気的性質の異なる強磁性機能薄膜における系統的角度分解光電子分光研究
強磁性薄膜Eu0において強磁性転移温度(Tc〜70K)前後で放射光角度分解光電子分光測定を行った。その結果、Eu4f電子と伝導電子の間の混成強度が強磁性転移温度前後で急激に変化する明かになった。
今後スピン配列の条件が系統的に変化する系における角度分解光電子分光測定を行うために、ナノスピンエレクトロニクス材料として重要な巨大磁気抵抗を伴い強磁性相転移温度が急激に増大する、電子ドープ(Eu->Gd、Eu->La置換)したEu0単結晶磁性薄膜のMBE作製を現在すすめている。

Research Products

• [Journal Article] Direct observation of dispersive Kondo resonance peaks in a heavy-fermion system (2008)
  • Author(s): H. J. Im, et. al.
  • Journal Title: Physical Review Letters 100(In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Angle-resolved photoemission study on the ferromagnetic ordering of EuO thin films (2008)
  • Author(s): H. Miyazaki, et. al.
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 917-918
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic Inhomogeneity Due to Magnetic Polarons in Electron-Doped EuO (2008)
  • Author(s): S. Kimura, et. al.
  • Journal Title: Applied Physics Letters (Submitted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystalline electric field effects in Ce 3d core-level spectra of heavy-fermion systems: Hard X-ray photoemission spectroscopy on CeNi_<1-x>Co_xGe_2 (2008)
  • Author(s): H. J. Im, et. al.
  • Journal Title: Physical Review B (Submitted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-dimentional Fermi surface of CeTe_2 studied by angle-resolved photoemission (2007)
  • Author(s): T.Ito et al.
  • Journal Title: Journal Magnetism and Magnetic Materials 310 Pages: 431-431
• [Journal Article] BL5U at UVSOR-II for three-dimensional angle-resolved photoemission spectroscopy (2007)
  • Author(s): T.Ito et al.
  • Journal Title: AIP Conference Proceedings 879 Pages: 587-587
• [Journal Article] Electronic structure of CeNiGe_<2-x>_Si_x studied by resonant photoemission (2007)
  • Author(s): H.J.Im et al.
  • Journal Title: Journal Magnetism and Magnetic Materials 310 Pages: 411-411
• [Journal Article] Angle-resolved photoemission study on the ferromagnetic ordering of EuO thin films (2007)
  • Author(s): H.Miyazaki et al.
  • Journal Title: Physica B (Submitted)
• [Journal Article] The valence electronic structure of a peanut-shaped C_<60> polymer : in situ high-resolution photoelectron spectroscopic and density-functional studies (2007)
  • Author(s): J.Onoe et al.
  • Journal Title: Physical Review B (Submitted)
• [Journal Article] Angle-resolved photoemission study on CeTe_2 (2006)
  • Author(s): T.Ito et al.
  • Journal Title: Physica B 378-380 Pages: 767-767
• [Journal Article] Angle-resolved photoemission study on CeTe_2 (2006)
  • Author(s): T.Ito
  • Journal Title: Physica B (in press)
• [Journal Article] High-resolution photoemission study of the Ce 4f electron characters in CeNi_<1-x>Co_xGe_2 (2006)
  • Author(s): H.J.Im
  • Journal Title: Physica B (in press)
• [Journal Article] Temperature dependent Luttinger surfaces (2005)
  • Author(s): T.Ito
  • Journal Title: Physical Review Letters 95 Pages: 246402-246402
• [Journal Article] Continuity of Ce 4f electronic structure across the quantum critical point : A resonant photoemission study on CeNi_<1-x>Co_xGe_2 (2005)
  • Author(s): H.J.Im
  • Journal Title: Physical Review B (Rapid Communications) 72 Pages: 220405-220405
• [Journal Article] The origin of the phase separation in partially deuterate κ-(ET)_2Cu[N(CN)_2]Br studied by infrared magneto-microspectroscopy (2005)
  • Author(s): T.Nishi
  • Journal Title: Solid State Communication 134 Pages: 189-189
• [Journal Article] Electronic structure of bulk metallic glass Zr_<55>Al_<10>Cu_<30>Ni_5 (2005)
  • Author(s): K.Soda
  • Journal Title: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 144 Pages: 585-585
• [Presentation] 擬2次元強相関化合物CeTe_2における3次元CDWベクトルの観測:低励起エネルギー3次元角度分解光電子分光 (2008)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 光電子分光によるf電子系の電子物性 (2008)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: 原子炉研・COEワークショップ「f電子系の化学と物理」
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2008-01-18
• [Presentation] UVSOR-II BL7U低励起エネルギー3次元角度分解光電子分光装置の現状 (2008)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: 第21回日本放射光学会年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2008-01-13
• [Presentation] UVSOR-II BL7Uにおける強相関電子系の低励起エネルギー3次元角度分解光電子分光(ポスター) (2007)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] UVSOR-II BL7U: A bulk-sensitive VUV three-dimensional angle-resolved photoemission apparatus(Poster) (2007)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: VUV-XV
  • Place of Presentation: the Konzerthaus at Gendarmenmarkt(独、ベルリン)
  • Year and Date: 2007-07-30
• [Presentation] Angle-resolved photoemission study on strongly-correlated f electron systems (2007)
  • Author(s): 伊藤 孝寛
  • Organizer: MPI-CPfS Seminar
  • Place of Presentation: Max Plank Institute(ドイツ、ドレスデン)
  • Year and Date: 2007-07-27