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2019 年度 実績報告書

走査トンネル顕微鏡を用いた圧縮センシングによるマグノン分散関係計測

研究課題

研究課題/領域番号 18K19013
研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 幸雄  東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード走査トンネル顕微鏡 / 非弾性トンネリング / マグノン / 圧縮センシング
研究実績の概要

スパースモデリングの実例として、走査トンネル顕微鏡による定在波観察(準粒子干渉)を取り上げ、その方法論を検討した。これまでの研究で、通常の測定点数からランダムに選んだ約1桁少ない点での測定データからでも、スパースモデリングの考え方を導入することによって、全点でのデータからの結果とほぼ遜色ない結果が得られることが判明している。本研究では、ランダムサンプリングを実際に行うことによって、少ない測定点(~少ない測定時間)でも十分な結果が得られることを実証することができた。さらにこの考え方を定在波によるエネルギー分散関係測定にも応用し、十分なデータが短時間で得られることを示している。
また、この測定法をスピン偏極走査トンネル顕微鏡による励起スペクトル測定に適用することを試みた。まずは、磁性薄膜上での励起スペクトルの測定から、励起ピークが現れることを見出し、外部磁場により探針磁化方向を制御した上での測定からこの励起ピークがスピン依存性を有することを確認した。さらにそのピーク強度のナノスケールでの分布をイメージングしたところ定在波が観測され、マグノン励起によるものと推測した。定在波のエネルギー依存性から、励起エネルギーの分散関係を評価することが可能となった。このことは、これまでのトンネル伝導度による定在波を用いた電子状態のエネルギー分散計測に加えて、フォノン・マグノンなどの励起過程の分散計測の可能性を拡げるものである。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Defect-induced electronic structures on SnSe surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Kanta、Oguro Fumikazu、Yoshida Yasuo、Sakai Hideaki、Hanasaki Noriaki、Hasegawa Yukio
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 ページ: SIIA06 1-3

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab147d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy on cleaved Mn3Sn(0001) surface2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Hung-Hsiang、Lee Chi-Cheng、Yoshida Yasuo、Ikhlas Muhammad、Tomita Takahiro、Nugroho Agustinus、Ozaki Taisuke、Nakatsuji Satoru、Hasegawa Yukio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 9677 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45958-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 走査トンネル顕微鏡による軌道秩序の直接観察:物質表面に現れる新たな秩序2019

    • 著者名/発表者名
      吉田靖雄、Howon Kim、Chi-Cheng Lee、長谷川幸雄
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 54 ページ: 19-28

  • [学会発表] Roles of structural defects on vortices in atomically-thin superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      Vortex 2019 conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-space observation of surface orbital order by scanning tunneling microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa, Yasuo Yoshida, and Howon Kim
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface states superconductivity by scanning tunneling microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      Nano- And Ultrafast Surface Sciences (NUSS) Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity at Surfaces Studied by Scanning Tunneling Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      47th Conference on the Physics and Chemistry of Surfaces and Interfaces (PCSI-47)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity at Surfaces studied by Scanning Tunneling Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yukio Hasegawa
    • 学会等名
      2020 Annual Meeting of the Physical Society of Taiwan
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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