| 研究課題/領域番号 |
15H04115
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
巽 一厳 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00372532)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 電子磁気円二色性 / STEM / EELS / 統計解析 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、わずか10 nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。これは、X線分光で発展してきた磁気円偏光および直線偏光2色性を、これまでの申請者の経験を踏まえ、走査透過電子顕微鏡分析で実現するものである。従来の固定観念を打破する高効率な新規計測スキームにより、従来の試料制約を大きく緩和する。
本研究では，走査透過電子顕微鏡に付随する電子線エネルギー損失分光における磁気シグナルとして円偏向２色性(EMCD)と直線偏向２色性(EMLD)を顕在化させる．
遷移金属酸化物において，EMCD信号割合が10%程度となる比較的大きな信号強度を通常のイントリンシック法で測定できるようになった．しかし，特型絞りを用いた計測は成功できていない．逆空間上に絞りを精確に敷設する必要があるが，分光型の検出器を用いて絞り位置を決定する現行の方式では，精度に問題があることが判明した．さらに，特型絞りを挿入するホルダの構造上の問題で，エネルギー分解能が悪化することが判明した．
EMCD信号強度から材料物性情報を得る試みとして，Coの結晶磁気異方性をEMCD信号強度で観測した．約25%の強度変化が容易・難磁化方向の計測で見られ，これはマクロな磁化測定から予想される違いと対応するものであった．一方，EMLDに関しては，遷移金属酸化物において，有意な信号強度を得た．
さらに，スウェーデンの研究グループと共同で，ナノサイズの鉄単結晶を蒸着させた薄膜を用いて理論計算から予測されたSTEM-EELSの測定条件で鉄のL2,3端EELSを計測しそのデータを統計解析することで，原子面ごとに互いに逆符号の電子磁気円２色性信号を得られることを実証した．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画していた特型絞りを用いた電子磁気円２色性信号計測は，ハードウェアのハンドリング性が低いため，実現が困難であり続けている一方，国際共同研究で，大きな進展（高い空間分解能をもつ電子磁気円２色性信号データを統計解析から得ることに成功）したため．
|
| 今後の研究の推進方策 |
特型絞りを用いた電子磁気円二色性計測の見極めが必要である．
また，電子磁気直線二色性に関して，理論的な裏付けが必要である．
|
