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共鳴X線磁気反射率測定による磁性体多層膜の内部構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K14539
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2023)
分子科学研究所 (2021-2022)

研究代表者

山本 航平  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 放射光科学研究センター, 併任 (30844823)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード放射光X線 / 磁性体薄膜 / XMCD
研究開始時の研究の概要

磁性体多層膜の磁性分布の深さ方向の直接観測による、薄膜中に発現する磁気構造の発現機構を解明するため、軟X線共鳴磁気反射法による深さ分解X線磁気円二色性・X線磁気線二色性分光法を新たに開発する。本研究により、多彩な磁気構造が発現している根本的要因である磁気的相互作用の層毎の情報が詳細に明らかにでき、磁性薄膜の複雑な磁気構造に関する新しい学理の構築ならびに実用磁気デバイスの開発に大きく貢献できる。

研究成果の概要

深さ方向に複雑に構成された磁性体薄膜/多層膜は層間の相互作用に起因して多彩な磁性現象を示す。薄膜中おける磁気構造の発現機構を解明するため、軟X線領域におけるXMCDを利用した反射率XMCD法による測定装置を設置し、テスト試料に対して実験を行った。測定セットアップは2軸の反射率計となっており、それと独立して動く永久磁石による磁場印可機構が備わっており、試料に対して面内、面直方向の磁場をかけることができる。Co L吸収端にわたって同様の測定を行っており、XAS/XMCDスペクトル情報と反射率による構造情報とが同時に得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性体の応用先として重要な記録媒体などにおいても多層膜構造を利用して有用な特性が実現されている。このような磁性体多層膜の磁性分布の深さ方向の直接観測による、薄膜中おける磁気構造の発現機構を解明することに寄与できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] UVSOR BL4Bでの磁性体薄膜の内部構造解明に向けた反射率XMCD法の試み2024

    • 著者名/発表者名
      山本航平、岩山洋士、石山修、横山利彦
    • 学会等名
      日本放射光学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Time-resolved resonant soft x-ray scattering study of antiferromagnetic Fe perovskite oxide thin films2023

    • 著者名/発表者名
      山本航平
    • 学会等名
      LSC2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] BL4Bでの磁性体薄膜の内部構造解明に向けた反射率XMCD法の試み2022

    • 著者名/発表者名
      山本航平
    • 学会等名
      UVSORシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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