| 研究課題/領域番号 |
21H01803
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
岡 博文 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (70374600)
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| 研究分担者 |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 層間磁気結合 / 単分子磁石 / スピン偏極STM / TbPc2 / Coアイランド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「単分子磁石」は1つの分子で1つの磁石として振る舞うため、磁石の方向をそれぞれ「0」と「1」に対応させることにより、分子サイズのスピンメモリ・究極の高密度磁気記録を実現できる可能性があり、大きな注目を集めている。本研究は、単分子磁石がもつ磁石の方向を、基板との「層間磁気結合」を介して制御することを目的とする。スピン偏極走査トンネル顕微鏡により、分子1つ1つの磁気特性を明らかにし、狙った1つの単分子磁石の方向を反転・制御することに取り組む。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、強磁性/非磁性/強磁性の金属多層膜で用いられる「層間磁気結合」を応用することで、単分子磁石に働く磁気結合の強さの制御法を確立することである。
三角形状をもつ2原子層高さのCoアイランドがヘリンボーン構造の“エルボー”に周期的に形成されること、Auの蒸着量を調整することにより、Coと単分子磁石の間に挿入するAuの膜厚を調整できることを明らかにした。
しかし、エルボーに形成されたCoアイランドは基本的に面積が小さく、TbPc2 / Au / Coの多層構造を得るためにはかなり多くのTbPc2を蒸着する必要があり、単分子の状態で多層構造を形成するのは難しいことが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「単分子磁石」と基板との間に働く磁気結合の強さを制御することは、単分子磁石の磁気モーメントの方向の固定・制御を可能にするため、分子に働く磁気的相互作用の解明という学術的な興味だけでなく単分子磁石を利用した分子スピントロニクスデバイスの創出に向けて重要な課題である。本研究によって、単分子磁石上で観測されていた近藤共鳴ピークが、強磁性基板に非磁性金属を介して近接することにより消失することがわかった。今後は、近藤共鳴ピークの消失と分子に働く磁気的相互作用の関連について検討を進めていく。
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