| 研究課題/領域番号 |
19K12633
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
鈴木 拓 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (60354354)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | スピン / イオン散乱分光 / 最表面 / イオン散乱 / 表面 / イオン表面相互作用 / スピン軌道相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イオンビームによる分析や加工において、イオン－原子相互作用ポテンシャルは重要である。申請者らによる電子スピン偏極4He+イオンビーム（以降、偏極イオンビーム）の固体標的を用いた散乱分光実験から、このポテンシャルにはスピン軌道相互作用からの寄与があることが示唆された。これは、表面分析において重要な低速エネルギー領域で、従来のポテンシャル見積もりに無視できない変更を要請する重大な示唆である。本研究ではまずこのスピン軌道相互作用について系統的に検証して、その基本的な発現メカニズムを解明する。その上で、偏極イオンビームを表面のスピンと構造の複合分析へ応用展開する。
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| 研究成果の概要 |
低速He+イオン散乱分光法は、最表面の構造解析に有用である。その構造解析で重要な役割を果たすのがシャドーコーンであり、その形状を精緻に決定することは、精密な構造解析に不可欠である。本研究者は近年、自身が開発したスピン偏極イオン散乱分光法（SP-ISS）を用いて、低速He+イオン散乱が遮蔽されたクーロン力に基づく中心力だけでは無く、スピン軌道相互作用（SOC）に基づく非中心力によっても影響を受けることを明らかにしてきた。本研究では、このSOCとシャドーコーンの形状との関係を明らかにした。そしてこの知見に基づき、SP-ISSを用いたスピンと構造の複合分析へと研究を展開させた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
表面の原子レベルでの構造解析は、基礎研究のみならず、薄膜や表面を利用する様々なデバイス開発でも重要である。低速イオン散乱分光法は、そのような表面構造解析のための手法の一つとして確立している。本研究では、その構造解析で用いるシャドーコーンとスピンとの関係について初めて解明した。そしてこの解明に用いたスピン偏極イオン散乱分光法を、Ge/Fe界面や、欠陥由来のZnO表面強磁性等の、スピンと構造の表面複合分析に適用した。
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