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走査トンネル顕微鏡を用いた圧縮センシングによるマグノン分散関係計測

研究課題

研究課題/領域番号 18K19013
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分29:応用物理物性およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 幸雄  東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード走査トンネル顕微鏡 / スピン偏極走査トンネル顕微鏡 / 圧縮センシング / マグノン / 非弾性トンネリング
研究成果の概要

走査トンネル顕微鏡による準粒子干渉計測に圧縮センシングの手法を導入して測定効率を高め、測定精度を保ちつつ測定時間を短縮させた上で、所望とする電子状態のエネルギー分散関係を計測できることを実証した。また、スピン偏極走査トンネル顕微鏡による非弾性トンネル分光信号のイメージングから、マグノンの定在波の観測およびその波数のエネルギー分散関係を計測することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性体の物性評価において重要な知見であるマグノンのエネルギー分散関係の測定には、主として、中性子による非弾性散乱が用いられるが、薄膜・ナノ構造に対しては信号強度が足らず不可能である。そうした状況において、STMによる非弾性トンネル分光により磁性薄膜・ナノ構造体での測定が可能となれば、その磁気相互作用やダイナミクスに関する知見が得られることとなり学術的意義は高い。
加えて、圧縮センシングによる計測を準粒子干渉計測に対して実現できた点も、物性研究への展開の端緒となるものとして意義深い。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Defect-induced electronic structures on SnSe surface2019

    • 著者名/発表者名
      Kanta Asakawa, Fumikazu Oguro, Yasuo Yoshida, Hideaki Sakai, Noriaki Hanasaki, Yukio Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SI ページ: SIIA06-SIIA06

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab147d

    • NAID

      210000156432

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy on cleaved Mn 3Sn(0001) surface2019

    • 著者名/発表者名
      Hung-Hsiang Yang, Chi-Cheng Lee, Yasuo Yoshida, Muhammad Ikhlas, Takahiro Tomita, Nugroho Agung Agustinus, Taisuke Ozaki, Satoru Nakatsuji, Yukio Hasegawa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9677-9677

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45958-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 走査トンネル顕微鏡による軌道秩序の直接観察:物質表面に現れる新たな秩序2019

    • 著者名/発表者名
      吉田靖雄、Howon Kim、Chi-Cheng Lee、長谷川幸雄
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 54 ページ: 19-28

    • NAID

      40022054544

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanoscale Magnetic Imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Yukio、Haze Masahiro、Yoshida Yasuo
    • 雑誌名

      Reference Module in Materials Science and Materials Engineering

      巻: 1 ページ: 53-66

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-803581-8.10437-0

    • ISBN
      9780128122969
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bulk ferromagnetic tips for spin-polarized scanning tunneling microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Haze Masahiro、Yang Hung-Hsiang、Asakawa Kanta、Watanabe Nobuyuki、Yamamoto Ryosuke、Yoshida Yasuo、Hasegawa Yukio
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 90 号: 1 ページ: 0137041-5

    • DOI

      10.1063/1.5063759

    • NAID

      120006607263

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of one-dimensional defects in the electrical transport through Si(111) - 7×7 surface states2019

    • 著者名/発表者名
      Hamada Masayuki, Hasegawa Yukio
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 12 ページ: 1254021-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.125402

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unconventional superconductivity in the single-atom-layer alloy Si(111)-√3×√3-(Tl,Pb)2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T.、Kim H.、Ichinokura S.、Takayama A.、Zotov A. V.、Saranin A. A.、Hasegawa Y.、Hasegawa S.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 13 ページ: 1345051-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.134505

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 走査プローブ顕微鏡による物性研究2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川幸雄
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 53 ページ: 575-585

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of structural defects on vortices in atomically-thin superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      Vortex 2019 conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-space observation of surface orbital order by scanning tunneling microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa, Yasuo Yoshida, and Howon Kim
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface states superconductivity by scanning tunneling microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      Nano- And Ultrafast Surface Sciences (NUSS) Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity at Surfaces Studied by Scanning Tunneling Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      47th Conference on the Physics and Chemistry of Surfaces and Interfaces (PCSI-47)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity at Surfaces studied by Scanning Tunneling Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      2020 Annual Meeting of the Physical Society of Taiwan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-space Observation of Surface-assisted Orbital Order by Scanning Tunneling Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      International Conference on Multi-Condensate Superconductivity and Superfluidity in Solids and Ultra-cold Gases
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gap-dependent imaging in scanning tunneling microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      The 2018 International Conference on Nanoscience + Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-space observation of surface orbital order by STM2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa, Yasuo Yoshida, and Howon Kim
    • 学会等名
      International Workshop: New Developments in STM on Surfaces of Functional Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-space observation of surface orbital order by scanning tunneling microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa, Yasuo Yoshida, and Howon Kim
    • 学会等名
      The 3rd Asia-Pacific Symposium on Solid Surfaces & Cross-Strait Symposium on Solid Surfaces
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface-induced orbital ordering in a strongly-correlated superconductor revealed by gap-dependent scanning tunneling microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, H. Kim, C.-C. Lee, T.-R. Chang, H.-T. Jeng, H. Lin, Y. Haga, Z. Fisk and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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