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2009 年度 実績報告書

高効率スピン偏極光電子分光による表面磁性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19340078
研究機関広島大学

研究代表者

奥田 太一  広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (80313120)

キーワードスピン分解光電子分光 / 高効率 / 3次元スピン解析 / 表面磁性 / スピントロニクス
研究概要

平成20年度までに高効率スピン検出器を完成し、性能評価を行い従来の装置に比べ100倍近い高効率が達成できることを確認した.20年度には当初の予定であったスピンの三次元解析のための装置設計を行った。21年度に3次元化を完成する予定であったが、装置の設計を見直す必要があることが分かったため引き続き装置の設計変更を行った。そのため装置の作成が当初計画よりも若干遅れたのと予定よりも予算が必要となったため物品の一部のみを購入した。
その一方で、装置の安定性を高める努力を行い、安定して高性能のターゲットを作成する技術がほぼ確立できた。現在ではスピン分解能30%以上のターゲットを安定して作成可能となり、またその寿命も数ヶ月以上を実現し、装置の定常的な利用が可能となった.その結果21年度にはこの装置を利用して多くの実験成果を上げることができた.例えば大きな表面ラシュバスピン分裂を生じることが知られるBi/Ag表面合金において基板のAgを薄膜にしたときに生じるスピン縮退した量子井戸状態にスピン偏極した表面準位が新たなスピン偏極を創成することなどを観測した。また、これまで論争になっていたSi微斜面上にAuを蒸着した際に現れる奇妙な表面準位がスピン分裂していることを突き止め、その起源を解明するなどした。さらにサンプルを回転させることで擬似的なスピン方位の3次元解析を行い、このAuの電子スピンが面直方向に立っている特殊な状態であることなどを突き止め、学会や学術誌で発表を行った。このように本研究で完成した新型の高効率スピン検出器は、非常に高性能で今後の表面磁性研究やスピントロニクスの発展に多いに寄与することが見込まれる成果を得ることができた.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Direct mapping of the spin-filtered surface bands of a three dimensional quantum spin hall insulator2010

    • 著者名/発表者名
      A.Nishide, 他9名
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B, rapid communications 81

      ページ: 041309(R)-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高効率スピン分解光電子分光装置の開発と表面研究への応用2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 雑誌名

      表面科学 30

      ページ: 312-318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exchange splitting of the three Gamma surface states of Ni(111) from three-dimensional spin-and angle-resolved photoemission spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一, 他15名
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B, rapid communications 80

      ページ: 180404(R)-1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] スピン角度分解光電子分光によるPd(001)上Fe超薄膜の電子状態の研究2010

    • 著者名/発表者名
      西出聡悟, 他6名
    • 学会等名
      第65回日本物理学会年会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] 高分解能スピン分解光電子分光で探る、表面スピン電子状態2010

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      PFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] Development of New High-resolution and High-throughput Spin- and Angle-resolved Photoelectron Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      14^<th> Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2010-03-04
  • [学会発表] Development and applications of high-efficient spin-resolved photoelectron spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      symposium of surface and nanoscience 2010 (SSNS-10)
    • 発表場所
      岩手県岩手郡雫石町
    • 年月日
      2010-01-17
  • [学会発表] Fe_3O_4/MgO(001)薄膜の電子状態の研究2010

    • 著者名/発表者名
      長谷川隆英, 他5名
    • 学会等名
      日本放射光学会年会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      2010-01-08
  • [学会発表] スピン分解光電子分光の新展開、COPHEEからESPRESSOへ2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏市
    • 年月日
      2009-12-18
  • [学会発表] Spin-split electronic structures of non-magnetic surface observed by high-efficiency spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      武市康男, 他7名
    • 学会等名
      488. Wilhelm-Elise Heraeus Seminar
    • 発表場所
      Ringberg Castle, Germany
    • 年月日
      2009-11-23
  • [学会発表] Spin-split electronic structures of non-magnetic surface observed by high-efficiency spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy (SARPES)2009

    • 著者名/発表者名
      武市康男, 他7名
    • 学会等名
      物構研シンポジウム'09
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2009-11-18
  • [学会発表] 高分解能スピン分解光電子分光法による半導体表面・超薄膜のスピン電子状態2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      第29回表面科学会講演会
    • 発表場所
      船堀、東京
    • 年月日
      2009-10-29
  • [学会発表] High-resolution spin- and angle-resolved band structures of topological insulator and quantum film with Rashba-type surface2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      International Workshop on Electronic Spectroscopy
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2009-10-13
  • [学会発表] トポロジー絶縁体 Bi_<1-x>sb_x合金 (x=0.04, 0.13)電子状態のsbドープ量依存性に対する研究2009

    • 著者名/発表者名
      西出聡悟, 他12名
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] Development and Applications of a Novel Spin-resolved Photoemission Spectrometer with High Efficiency2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      Seminar in Festkoeperphysik of Physic Institute of Zurich University
    • 発表場所
      Zurich, Swizerland
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] A Novel high-energy resolution spin-polarized photoelectron spectromater accomplished by high-efficiency spin polarimetry with very-low-energy-electron diffraction2009

    • 著者名/発表者名
      奥田太一
    • 学会等名
      10^<th> international conference on Synchrotron Radiation Instruments (SRI10)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2009-09-01

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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