| 研究課題/領域番号 |
22K04928
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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29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中川 剛志 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (80353431)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 二次元物質 / 強磁性表面 / スピン偏極光電子 / ボロフェン / ホウ素薄膜 / スピン依存電子伝導 / 光電子分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
二次元原子層の高い電子移動度と強磁性薄膜のスピン偏極を組み合わせたデバイスは次世
代電子材料の有力候補である。グラフェンを用いた研究が多くなされているが、本研究ではホウ素薄膜をニッケルなどの強磁性薄膜上に作製し、その電子スピンに依存した電気伝導を光電子分光法により明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
単結晶ニッケル表面にホウ素薄膜を作製し、その結晶構造を電子回折、第一原理計算などから決定した。また同様の構造を重金属であるタングステン表面上に成長させた薄膜ニッケル試料でも作製することに成功した。
また、波長250nmの深紫外光を励起源とした光電子放出装置を製作した。重金属を円偏向励起した際に生じる、スピン偏極電子を用いて、ホウ素薄膜が磁性薄膜の偏極度へ及ぼす影響の解明に取り組んだ。現時点ではニッケル薄膜からの磁気円二色性は観測できており、スピン偏極測定は出来ている。しかし、ホウ素薄膜の影響は未検出である。さらにホウ素薄膜のスピンフィルタとして物性評価に取り組むためにさせ、研究を継続する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では次世代磁気デバイスの基盤技術として、磁性薄膜と二次元原子層の原子レベルでの層状構造を作製し、その結晶構造を解析した。また、この層状構造の磁気特性を研究するために、新規の磁気円二色性光電子放出装置を構築し、スピン光電子の偏極度が二次元原子層によりどのように変化するのか測定することを目指した。二次元原子層の効果は未検出であるが、本研究成果は原子レベルの微細構造における磁気デバイスの高度化に寄与する。
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