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共鳴X線散乱による磁性薄膜の界面磁気構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 09305019
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (1999)
東京工業大学 (1997-1998)

研究代表者

橋爪 弘雄  奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 教授 (10011123)

研究分担者 奥田 浩司  奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 助教授 (50214060)
山口 雄一  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (80302983)
坂田 修身  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (40215629)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
21,600千円 (直接経費: 21,600千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
1997年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワード共鳴X線磁気散乱 / シンクロトロン放射 / 磁気多層膜 / 磁気構造相転移 / 円偏光X線 / 界面磁気ラフネス / 磁性多層膜 / 薄膜不均一磁化 / 薄膜磁性 / 共鳴X線散乱 / X線磁気散乱 / 磁気構造転移 / 磁気界面 / 界面ラフネス / ヘリシティ切換え / Fe / Gd多層膜 / 捩れ磁気構造
研究概要

1.円偏光X線の共鳴散乱により磁性多層膜の磁気構造を解析する新しい実験法を開発した。ダイアモンド移相子をブラッグ条件の近傍で回転振動させ、磁性原子の吸収端のエネルギーを持つシンクロトロンX線から右および左円偏光を作り出す。これを試料に当て、それぞれの散乱強度を散乱角の関数として測定する。両強度の和は電荷散乱、差は電荷磁気干渉散乱を与える。これらを解析すると、磁性薄膜の磁気構造が分かる。
2.[Fe(3.5nm)/Gd(5.4nm)]_<15>のGd層の磁化構造を上記の方法で解析し、この多層膜のFe整列状態、捩れ磁化状態におけるGd層の磁化構造をサブナノメーターの分解能で決定した。その結果、(1)両状態においてGd層はFe層との界面で飽和磁化を持ち、内部の磁化は小さい、(2)Gd層のキュリー温度はバルクのそれより50K以上低い、(3)捩れ磁化状態における局所Gd磁化の面内回転角は膜厚方向に不均一で、その分布は温度によって変化する、ことが明らかになった。
3.上記試料の共鳴磁気散漫散乱データを解析し、(1)この試料の磁気界面は電荷界面より滑らかな構造を持つ、(2)電荷界面はFe/Gd界面にのみ存在するが、磁気界面はGd層内にも存在し、これらの内部界面は磁気的にラフである、ことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] N. Ishimatsu: "Magnetic Structure of Fe/Gd multi layers determined by resonant X-ray scattering"Physical Review B. 60・13. 9596-9606 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hashizume: "Internal Magnetic roughness of an Fe/Gd multi layer"Phi. Trans. A Royal Soc.. 357. 2817-2825 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Nelson: "Charge-magnetic correlation in an Fe/Gd multi layer"Physical Review B. 60・17. 12234-12238 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋爪弘雄: "共鳴X線磁気散乱による磁性多層膜の構造研究"日本結晶学会誌. 41・5. 298-303 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ishimatsu, H.Hashizume et al.: "Magnetic structure of Fe/Gd Multilayers determined by resonant X-ray magnetic scattering"Phys. Rev. B. 60. 9596-9606 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hashizume, S.Miya et al.: "Internal magnetic roughness in an Fe/Gd multiplayer"Phil. Trans. A Roy. Soc.. 357. 2817-2825 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.S.Nelson, G.Srajer et al.: "Charge-magnetic roughness correlations in an Fe/Gd multiplayer"Phys. Rev. B. 60. 12234-12238 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ishimatsu: "Magvetic structure of Fe/Gd multilayers determined by resonant x-ray scattering"Physical Review B. 60.13. 9596-9606 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hashizume: "Internal maguetic roughness in an Fe/Gd multilayer"Phie,Trans.A Royal Soc.. 357. 2817-2825 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] C.Nelson: "Charge-magnetic voughness eorrelation in an Fe/Gd multilayer"Phyusical Review B. 60.17. 12234-12238 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 橋爪弘雄: "共鳴X線磁気散乱による磁性多層膜の構造研究"日本結晶学会誌. 41.5. 298-303 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishimatsu,H.Hashizume 他: "Magnetic structures of iron/gadolinium multilayers determined by rcsonant X-ray magnetic scattering" Phys.Rev.B. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.S.Nelson,G.Stajer 他: "Charge-magnetic ronghness crrelations in an Fe/Gd multilayer" Phys.Rev.B. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hashizume 他: "Internal magnetic roughness in an Fe/Gd multilayer" Phil.Mag.(発表予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.HASHIZUME: "Resonant X-ray magnetic scattering from the twisted state of an Fe/Gd film" Physica B. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] D.R.LEE: "Resonant X-ray reflectivity me asurement of a magnetic multilaye" Physica B. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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