金属単原子薄膜における強磁性発現機構の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440134
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 柿崎 明人 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60106747)
• 研究分担者: 木村 昭夫 東京大学, 物性研究所, 助手 (00272534) ; 斉藤 智彦 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (30311129)
• キーワード: 磁性薄膜 / スピン分解光電子分光 / 磁気異方性 / 放射光

研究概要

本研究の目的は、磁性薄膜の磁気的性質の起源を探るために、磁性・非磁性単結晶試料上に成長させた磁性薄膜単結晶の電子状態を、スピン分解光電子分光によって明らかにし、磁性単原子薄膜の電子状態のスピン依存性、表面原子構造と電子状態との相関について詳細に調べることである。本年度は、遷移金属強磁性体である鉄、コバルトのMBE薄膜を、昨年度とは異なる金属単結晶基盤上に作成して単原子薄膜の生成過程を調べる磁性原子薄膜の電子状態とスピン依存性を放射光を用いたスピン分解光電子分光実験によって研究した。
その結果、(1)ロジウム(001)単結晶表面上で生成した鉄の単結晶薄膜では、表面垂直方向の格子定数の緩和を反映して原子構造と電子状態が特異な膜厚依存性を示すことを明らかにした。(2)金属(111)面上で生成したコバルトの単結晶薄膜が、約5MLの膜厚で表面垂直磁化から面内磁化を示すこと、磁気異方性の原因が金(111)の表面電子状態との混成によるだけでなく、表面垂直方向の格子定数の緩和を反映していることをスピン角度分解光電子分光によって初めて明らかにした。また、放射光の偏光特性を利用した光電子分光実験によって、コバルト薄膜の電子状態を詳細に明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] D. Kondo: "Change in electronic structure of C60 molecules adsorbed on a Si(001)-2x1 surface by thermal effect"Jpn. J. Appl. Phys. Suppl.. 38・1. 328-331 (1999)
• [文献書誌] A. Kimura: "Spin-resolved photoemission excited by VUV-circularly polarized radiation : application to ferromagnetic Ni"Jpn. J. Appl. Phys. Suppl.. 38・1. 369-372 (1999)
• [文献書誌] N. Kamakura: "Electronic states of fcc Fe/Co(001) of 5-11 monolayers probed by spin-resolved photoemission spectroscopy"Jpn. J. Appl. Phys. Suppl.. 38・1. 415-418 (1999)
• [文献書誌] K. Shimada: "Spin-resolved core-level and valence-band photoemission spectroscopy of ferromagnetic MnAs"J. Electron Spectrosc. Relat. Phemon.. 101-103. 383-387 (1999)
• [文献書誌] K. Sakamoto: "Thermal induced transition in the bonding nature of the C60 molecule adsorbed on Si(111)-(7x7) surface"J. Electron Spectrosc. Relat. Phemon.. 101-103. 413-418 (1999)
• [文献書誌] S. Suto: "Bonding nature of C60 adsorbed on Si(111)7x7 and Si(100)2x1 surfaces studied by HREELS and PES"Surf. Sci.. 427-428. 85-90 (1999)
• [文献書誌] K. Sakamoto: "Thermal-dependent electronic structure at interface of C60 -adsorbed Si(111)-(7x7) surface"surface Sci.. 438. 248-253 (1999)
• [文献書誌] K. Sakamoto: "Electronic structures of C60 -adsorbed ON Si(111)-(7x7) and Si(001) surfaces"Surf. Sci.. 433-438. 642-646 (1999)
• [文献書誌] S. Suto: "Interaction of C60 with Si(111)7x7 and Si(100)2x1 surfaces studied by STM, PES and HREELS : anneaking effect"Surface Sci.. 438. 242-247 (1999)
• [文献書誌] K. Sakamoto: "Temperature dependence of the electronic structure of C60 films adsorbed on a Si(111)-(2x1) and Si(111)-(7x7) surface"Phys. Rev. B. 60. 2579-2586 (1999)
• [文献書誌] K. Hayashi: "Growth of Fe films on Rh(001) : a photoemission study"Appl. Surf. Sci.. (発表予定). (2000)
• [文献書誌] M. Sawada: "Electronic structure of magnetic ultrathin films Co/Au(111) studied by spin-resolved photoelectron spectroscopy"Appl. Surf. Sci.. (発表予定). (2000)