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レーザー誘起磁気円二色性STMの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20651034
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関分子科学研究所

研究代表者

横山 利彦  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 教授 (20200917)

研究分担者 中川 剛志  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (80353431)
高木 康多  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (30442982)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード磁気記録 / 表面・界面物性 / 量子ドット / STM / 磁気円二色性
研究概要

本研究は、ごく最近研究が行われ始め優れた成果を収めているレーザー誘起STMや放射光誘起STMを磁気円二色性に応用し、これまで知られていなかった全く新しいタイプの原子レベルの高空間分解能を有する磁気顕微鏡である、レーザー誘起磁気円二色性STMの実現可能性を探ることが目的であった。成功すれば空間分解能的に磁気円二色性光電子顕微鏡をはるかに勝ることとなり、画期的な磁気顕微鏡である。汎用的な装置としての波及効果は甚大であり、革新的なブレークスルーとなり得るものである。
21年度は20年度に購入した紫外半導体レーザー(375nm,16mW)と円偏光発生用の光学系を現有の超高真空極低温STM装置に組み込んだ。試料は垂直磁化を呈し多磁区構造が観測されるCo/Pd(111)とし、左右円偏光照射下でのSTM像の差を観測することを試みた。測定温度はさしあたり室温とした。超高真空下でArイオンスパッタリングとアニーリングを繰り返すことで清浄化したPd(111)単結晶表面にCoを0.2~1原子層程度蒸着して試料とした。通常のトポロジカルなSTM観測によりCoは単層ナノ粒子あるいは1層薄膜であることが確認できた。光照射ON/OFFではSTM像の差異も観測できたが、これはCoとPdの仕事関数の差異が原因であると考えられる。左右円偏光照射でのCoの磁性に由来する差異は、残念ながら大きな差異は観測できなかった。
しかしながら、STMのノイズ軽減等の点で引き続き検討する価値があり、研究期間は終了したが、来年度も現有設備を用いて検討を継続する。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Two-photon photoemission magnetic circular dichroism and its energy dependence2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 79

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain relief guided novel growth of atomic nanowires in Cu_3N-Cu(110)molecular network2009

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, D.I.Bazhanov, O.Fruchart, F.Yildiz, T.Yokoyama, M.Przybylski, V.S.Stepanyuk, W.Hergert, J.Kirschner
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 102

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic circular dichroism photoemission electron microscopy using Laser and threshold photoemission2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Condens.Mater.J.Phys.: Condens.Matter 21

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of iron nitride thin films on Cu(001)2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Takagi, K.Isami, I.Yamamoto, T.Nakagawa, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancements of Spin and Orbital Magnetic Moments of Submonolayer Co on Cu(001) Studied by X-ray Magnetic Circular Dichroism Using a Superconducting Magnet and a Liquid He Cryostat2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, Y. Takagi, Y. Matsumoto, T. Yokoyama
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      ページ: 2132-2136

    • NAID

      40016003380

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Circular Dichroism for Surface and Thin Film Magnetism : Measurement Techniques and Surface Chemical Applications2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoyama, T. Nakagawa, Y. Takagi
    • 雑誌名

      Int. Rev. Phys. Chem. 27

      ページ: 449-505

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of self-assembled Co nanorods grown on Cu(110)-(2×3)N2008

    • 著者名/発表者名
      X. D. Ma, T. Nakagawa, Y. Takagi, M. Przybylski, F. M. Leibsle, T. Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 1044201-9

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cu(001)表面上の窒化鉄薄膜の構造と磁性2009

    • 著者名/発表者名
      高木康多, 伊佐美恭平, 山本勇, 中川剛志, 横山利彦
    • 学会等名
      日本物理学会 第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)-√3×√3-Ag表面上に形成された鉄シリサイドのXMCD測定2009

    • 著者名/発表者名
      高木康多, 伊佐美恭平, 山本勇, 中川剛志, 横山利彦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] 研究者HP

    • URL

      http://msmd.ims.ac.jp/yokoyama_g/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] 研究者HP

    • URL

      http://msmd.ims.ac.jp/yokoyama_g/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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