| 研究課題/領域番号 |
21K13864
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
浅川 寛太 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50817046)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | スピン偏極 / 光誘起脱離 / 磁性体 / 原子物理学 / アルカリ金属 / 強磁性体 / 表面物理学 / 表面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
強磁性体表面の磁性は、気体原子の吸着によって変化することがある。これは、気体原子の吸着・脱離の際に、表面・吸着原子間でスピン角運動量の移行が起こっていることを意味する。従って、強磁性体表面に吸着した原子を光誘起脱離によって非熱的に脱離させた場合、表面からスピン角運動量を受け取り、脱離原子のスピンが偏極することが予想される。本研究ではこれを立証し、磁性体表面への吸着を用いた新たなスピン偏極原子の生成方法の開発や磁性体表面の磁気構造解明などに役立てる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、独自に開発した手法を用いて、スピン偏極したFe3O4(001) 表面から光誘起脱離したRb原子のスピン状態と運動状態を測定することで、脱離に伴うスピンダイナミクスや脱離メカニズムの解明を目指した。試料は電子ビーム蒸着法によってMgO(001)表面上に成膜し、磁化したFe3O4薄膜を用いた。測定の結果、本研究で用いた条件下では光誘起脱離はある吸着量以下では起きず、脱離メカニズムは熱的であること、また、脱離したRb原子はスピン偏極していないことが明らかになった。これは、脱離が多層吸着領域でのみ起きており、脱離原子がスピン偏極した表面と直接相互作用していない可能性を示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、フェリ磁性体Fe3O4表面から光誘起脱離したRb原子のスピン偏極度を測定し、脱離メカニズムの解明に役立てた。その結果、脱離のメカニズムは熱的であり、脱離はRbの吸着量がある一定の値以上の領域でのみ観測されることが分かった。また、脱離原子のスピン偏極度は検出感度以下であり、Fe3O4表面の伝導電子のスピン偏極度より有意に小さかった。これらの結果は、Rbの光誘起脱離が多層吸着領域でのみ起こることを示唆している。本研究で用いた手法は今後スピンが関わる様々な表面過程の解明に役立つことが期待される。
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