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磁性薄膜への分子吸着による磁気スイッチング―深さ分解XMCD法による解析

研究課題

研究課題/領域番号 13740390
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能・物性・材料
研究機関東京大学

研究代表者

雨宮 健太  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80313196)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード表面磁性 / 深さ分解 / 金属薄膜 / 鉄 / 銅 / ニッケル / X線磁気円二色性 / XMCD / 分子吸着 / 磁気異方性 / 電子の脱出深度 / コバルト / 一酸化炭素
研究概要

最初に試料を磁化するためのコイルを改良し,超高真空を保ったままで2000ガウス程度が得られるようにした。これによってXMCDスペクトル測定の際に円偏光を反転させる必要がなくなり,光路の変化による偽のスペクトル構造を取り除くことができるようになった。また試料の固定をより強固にすることによって,一連の実験中に測定条件が変化することがないようにした。これらの改良によって,Cu(100)単結晶上に成長したFe薄膜について,より精度の高い深さ分解XMCDスペクトルが得られ,詳しい解析の結果,7原子層のFe薄膜の場合には表面2層が強磁性になっており,それより深いところは波長2.4層程度のスピン密度波を形成していることが示唆された。
さらに蛍光スクリーンとCCDカメラを用いたイメージング型の検出器を試験的に導入し,様々な出射角の電子を一度に取り込むことによって,測定時間が大幅に短縮されることはもちろん,すべてのデータの測定条件が全く等しくなることによる精度の飛躍的な向上が見られることを確認した。この新システムを用いて上述の試料について温度変化測定を行い,内部のスピン密度波が200K程度より高い温度で消失して非磁性層になることを示唆する結果を得た。また,Cu(100)の上にNiとFeを順次蒸着した試料についてFe薄膜の深さ方向の磁気構造を調べ,膜厚や温度によってはNiと接しているFeは表面のFeと逆向きに磁化されることがあることを世界で初めて直接的に示した。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] K.Amemiya 他: "Development of a depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism : Application to Fe/Cu(100) ultrathin films"Journal of Physics : Condensed Matter. 15. S561-S571 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Amemiya, 他: "O K-edge x-ray magnetic circular dichroism of atomic O adsorbed on an ultrathin Co/Cu(100) film : Comparison with molecular CO on Co/Cu(100)"Physical Review B. 64. 132405-1-132405-4 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yonamoto, T.Yokoyama, K.Amemiya, 他: "Magnetism of an ultrathin Mn film on Co(100) and the effect of oxidation studied by x-ray magnetic circular dichroism"Physical Review B. 63. 214406-1-214406-7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Amemiya他: "A soft x-ray beamline for surface chemistry in the Photon Factory"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yonamoto, T.Yokoyama, K.Amemiya他: "Magnetic interaction between adsorbed NO and fcc Co(001) thin films studied by X-ray magnetic circular dichroism"Journal of Physical Society of Japan. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Amemiya他: "Energy Dispersive Surface Near Edge X-Ray Absorption Fine Structure in the Soft X-Ray Region : A New Technique to Investigate Surface Reactions"Japanese Journal of Applied Physics. 40. L718-L720 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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