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Cu(001)表面におけるマンガン窒化物ナノ構造の成長、電子状態と磁性

研究課題

研究課題/領域番号 18740177
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京大学

研究代表者

中辻 寛  東京大学, 物性研究所, 助教 (80311629)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード表面・界面物性 / 表面ナノ構造
研究概要

19年度は、Cu(001)表面上におけるマンガン窒化物(MnN)ナノパッチの周期構造の成長過程と原子構造、電子状態と磁性を、走査トンネル顕微鏡(STM)観察、X線光電子分光(XPS)、軟X線吸収分光(XAS)と磁気円二色性(XMCD)と磁気円二色性(XMCD)測定を用いて調べた。XASとXMCD測定は、高エネルギー加速器研究機構と分子科学研究所の放射光施設にて行った。STM観察では、MnNの低被覆率から飽和被覆率に至るまでの過程を詳細に調べ、ナノ周期構造形成のメカニズムぶ、MnNナノパッチが下地Cuに誘起する歪みを緩和するものとして理解できることを明らかにした。この歪み緩和は表面第2層目までで起きており、これまでに知られている弾性歪み緩和モデルとは異なるメカニズムである。この結果をまとめた論文が厩に受理されている。次に、Mn2p内殻吸収端でのXMCD測定を4K、5Tの極低温強磁場下で行ったが、MCDシグナルはゼロであり、強磁性ではないことがわかった。また、Mnは2価イオンのような振る舞いを示すこともわかった。スペクトル形状には入射光偏光依存性が見られたので、これが反強磁性を反映した線二色性(XMLD)なのか、電子状態の異方性を反映しているのかを調べるために、バルクMnN結晶のネール点付近の温度でのXAS測定を行った。これらの結果と、XPS測定によるMn2p,2s内殻スペクトルとを、配置間相互作用を取り入れたクラスター計算によって再現し、電子状態の詳細な情報を議論するべく、現在解析中である。本年度は、国外も含めて3件の学会発表を行い、昨年度の成果をまとめた報文1報も出版された。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Growth and Self-assembly of MnN overlayers on Cu (001)2008

    • 著者名/発表者名
      X.-D. Liu, B. Lu, T. Iimori, K. Nakatsuji, F. Komori
    • 雑誌名

      Surface Science (掲載確定)(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of self-organized MnN superstructures on Cu (001) surfaces2007

    • 著者名/発表者名
      B. Lu, X.-D. Liu, K. Nakatsuji, T. Iimori, F. Komori
    • 雑誌名

      Physical Review B 76(ページ)

      ページ: 2454338-2454338

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembled MnN Superstructure2007

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Liu, B.Lu, T.Iimori, K.Nakatsuji, F.Komori
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

      ページ: 66103-66103

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Cu(001)表面上のMnN超構造の成長過程2008

    • 著者名/発表者名
      X.-D. Liu, Bin Lu, 飯盛拓嗣, 中辻寛, 小森文夫
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembled MnN superstructure on Cu (001) surface2007

    • 著者名/発表者名
      X.-D. Liu, B. Lu, T. Iimori, K. Nakatsuji, F. Komori
    • 学会等名
      AVS (American Vacuum Society) 54th International Symposium & exhibition
    • 発表場所
      Washington state convention center
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembled MnN superstructure2007

    • 著者名/発表者名
      X.-D. Liu, B. Lu, T. Iimori, K. Nakatsuji, F. Komori
    • 学会等名
      17th International Vacuum Congress, 13th International Conference on Surface Science
    • 発表場所
      Stockholm international fairs
    • 年月日
      2007-07-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2020-05-15  

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