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2006 年度 実績報告書

放射光光電子顕微鏡によるナノ分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17101004
研究機関東京大学

研究代表者

尾嶋 正治  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (30280928)

研究分担者 組頭 広志  東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (00345092)
大久保 勇男  東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (20376487)
小野 寛太  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造化学研究所, 助教授 (70282572)
キーワード放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料
研究概要

平成18年は放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の展開のうち、1)磁性ナノ構造中磁気イメージング、2)半導体LSIゲート絶縁膜の加熱中シリサイド化反応過程解析、3)埋もれた界面の硬X線光電子顕微鏡イメージング、4)隕石中微結晶のEXAFS構造解析、5)時間分解XMCD法の予備検討、の5項目を行った。1)については、磁気記録デバイスとして期待されているLaSrMhO3薄膜中の磁区構造を円偏光利用XMCD-PEEMにより調べ、基板のステップ方向に強く磁化する、というステップ誘起一軸磁気異方性を見出した。さらに1-10μmに加工したLSMOパターンの形状磁気異方性、サイズ依存性を明らかにした。これらは磁気記録デバイスの特性向上に向けた重要な知見である。2)については、超高真空中での加熱プロセスにおいてHfO2/SiO2/Si界面で起こる局所シリケート化、シリサイド化を100nm空間分解能で解明し、還元反応であるシリサイドはシリケート化を伴って起こることを初めて明らかにした。3)については、Auナノパターンを200nm厚さのCo薄膜で埋め込み、Auパターンのイメージングを硬X線光電子顕微鏡で初めて実現した、という画期的な成果である。4)については、鉄隕石の特異な磁気特性の解析を行い、ウイドナンステッテン構造の微細構造の界面にNiが偏析出していること、Bcc-fcc界面に偏析したL10-FeNi薄膜が寄与していることを明らかにした。さらに5)については、SPring-8の203パンチに完全同期させた磁場パルスを発生させ、100psec単位の任意の遅延時間でディレイをかけられることも確認した。また、幅15μmのマイクロストリップライン上に作製した5μmの試料の像をマイクロビームにより観察することが出来た。一方、本研究の発展として新しくSPring-8に東大軟X線ビームラインを建設することが決まり、今後3年間で高分解能ナノ分光法の確立をめざしていく。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (19件)

  • [雑誌論文] Development and Trial Measurements of Hard X-ray Photoelectoron Emission Microscope2007

    • 著者名/発表者名
      T.Taniuchi, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 879

      ページ: 1353-1356

  • [雑誌論文] Combinatorial in situ growth-and-analysis with synchrotron radiation of thin films for oxide electronics2007

    • 著者名/発表者名
      M.Oshima, H.Kumigashira, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 879

      ページ: 1667-1670

  • [雑誌論文] Annealing-induced interfacial reactions between gate electrodes and HfO2/Si gate stack studied by synchrotron radiation photoemission and x-ray absorption spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 879

      ページ: 1569-1572

  • [雑誌論文] In situ angle-resolved photoemission study on half-metalic La0.6Sr0.4MnO3 thin films2007

    • 著者名/発表者名
      A.Chikamatsu, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      J. Magl Mag. Mat. 310

      ページ: 1030-1032

  • [雑誌論文] Band structure of La1-xSrxMnO3 thin films studied by in-situ angle-resolved photoemission spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      A.Chikamatsu, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 73

      ページ: 195105-195111

  • [雑誌論文] Chemical potential shift and spectral-weight transfer in PrCaMnO3 revealed by photoemission spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      K.Ebata, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 74

      ページ: 064419-064424

  • [雑誌論文] Hard X-ray photoelectron microscopy as a tool to study buried interfaces2006

    • 著者名/発表者名
      T.Wakita, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 45

      ページ: 1886-1888

  • [雑誌論文] Composition dependence of band offsets for (LaA1O3)1-x(A12O3)xgate dielectrics determined by photoelectron spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      R.Yasuhara, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 89

      ページ: 122904-122906

  • [雑誌論文] Interfacial reaction in ZrO2/Si gate-stack structure probed by photoemission spectroscopy combined with combinatiorial annealing system2006

    • 著者名/発表者名
      J.Okabayashi, H.KUmigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology of Japan 4

      ページ: 263-266

  • [雑誌論文] Band offsets and chemical bonding states in N-plasma-treated HfSiON gate stacks studied by photoelectron spectroscopy and x-ray absorption spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      M.Oshima, H.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 100

      ページ: 033709-033713

  • [雑誌論文] Mechanism of Hf-silicide formation at interface between poly-Si electrode and HfO2/Si gate stacks studied by photoemission and x-ray absorption spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, H.Kumnigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 99

      ページ: 113710-113715

  • [雑誌論文] Annealing-time dependence in interfacial reaction between poly-Si electrode and HfO2/Si gate stack studied by synchrotron radiaiton photoemission and x-ray absorption spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 89

      ページ: 012102-012104

  • [雑誌論文] Photoemission from buried interfaces in SrTiO3/LaTiO3 superlattices2006

    • 著者名/発表者名
      M.Takizawa, H.Wadati, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97

      ページ: 057601-057604

  • [雑誌論文] Observation of in-plane magnetic domain formation in La1-xSrxMnO3 thin films by photoelectron emission microscopy; the competition between the step-induced magnetic anisotropy and the magnetocrystalline anisotropy2006

    • 著者名/発表者名
      T.Taniuchi, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett 89

      ページ: 112505-112508

  • [雑誌論文] Annealing-temperature dependence : Mechanism of Hf silicidation in HfO2 gate insulators on Si by core-level photoemission2006

    • 著者名/発表者名
      S.Toyoda, H.Takahashi, H Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 99

      ページ: 014901-014905

  • [雑誌論文] Crystal structures and band offsets of ultrathin HfO2-Y2O3 composite films studied by photoemission and x-ray absorption spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      M.Komatsu, H.Kumigashira, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 89

      ページ: 172107-172109

  • [雑誌論文] Local electronic structure analysis using a photoelectron emission microscope (PEEM) with hard X-ray2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kotsugi, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      e-journal of surface science and nanotechnology Vol 4

      ページ: 490-493

  • [雑誌論文] Robust Ti4+ states in SrTiO3 layers of La0.6Sr0.4MnO3/SriO3/La0.7Sr0.4MnO3 junctions2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kumigashira, A.Chikamatsu, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett 88

      ページ: 192504-192506

  • [雑誌論文] In-sity photoemission characterization of La0.7Sr0.4MnO3 layers buried in insulating perovskite oxide2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kumigashira, A.Chikamatsu, M.Oshima, et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 99

      ページ: 08S903-08S905

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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