高効率スピン偏極光電子分光による表面磁性の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340078
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 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)
• 連携研究者: 松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103) ; 柿崎 明人 東京大学, 物性研究所, 教授 (60106747)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: スピン分解光電子分光法 / 高効率スピン検出器 / VLEED型スピン検出器 / 表面磁性 / スピントロニクス

研究概要

スピンを分離して電子状態を測定するスピン分解光電子分光法は従来のスピン分析法が非常に非効率であったため,測定に長時間かかるにも関わらずエネルギー、角度分解能を落として測定せざるを得なかった。そのためこれを用いた物質の磁性研究は必ずしも十分行えていなかった。本研究では新しく高効率のスピン分析器を開発し、その検出効率は従来の100倍に向上し、エネルギー角度分解能を格段に上げたスピン・角度分解光電子分光測定が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Direct spectroscopic evidence of spin-dependent hybridization between Rashba-split surface states and quantum-well states (2010)
  • 著者名/発表者名: K. He, Y. Takeichi, M. Ogawa, T. Okuda, P. Moras, D. Topwal, A. Harasawa, T. Hirahara, C. Carbone, A. Kakizaki, I. Matsuda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 104 ページ: 156805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct mapping of the spin-filtered surface bands of a three-dimensional quantum spin Hall insulator (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nishide, A.A. Taskin, Y. Takeichi, T. Okuda, A. Kakizaki, T. Hirahara, K. Nakatsuji, F. Komori, Y. Ando, I. Matsuda
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 81 ページ: 041309
  • 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 spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda, (他15名)
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 80 ページ: 180404
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-efficiency and high energy-resolution spin-polarized photoemission spectrometer (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda, Y. Takeichi, A. Harasawa, I. Matsuda, T. Kinoshita, A. Kakizaki
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. Special Topics 169 ページ: 181-185
  • 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] A new spin-polarized photoemission spectrometer with very high efficiency and energy resolution (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda, Y. Takeichi, Y. Maeda, A. Harasawa, I. Matsuda, T. Kinoshita, A. Kakizaki
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 79 ページ: 123117, 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] スピン偏極光電子フェルミ面マッピング (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一
  • 雑誌名: 放射光 20 ページ: 159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-polarized surface bands of a three-dimensional topological insulator studied by high-resolution spin-and angle-resolved photoemission spectroscopy
  • 著者名/発表者名: A. Nishide, Y. Takeichi, T. Okuda, A.A. Taskin, T. Hirahara, K. Nakatsuji, F. Komori, A. Kakizaki, Y. Ando, I. Matsuda
  • 雑誌名: New J. Phys (in press)
  • 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, 柿崎明人, 他5名
  • 学会等名: 第65回日本物理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 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: 第27回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] Development of New High-resolution and High-throughput Spin- and Angle-resolved Photoelectron Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: 14th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hioroshima University, Higashi-Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Development and applications of high-efficient spin-resolved photoelectron spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: Symposium of Surface and NanoScience 2010 (SSNS-10)
  • 発表場所: Shizukuishi, Japan(Iivited)
  • 年月日: 2010-01-17
• [学会発表] Fe3O4/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, 奥田太一, 他4名
  • 学会等名: 日本放射光学会年会
  • 発表場所: 姫路
  • 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: 東大物性研短期研究会
  • 発表場所: 千葉県柏市
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] Spin-split electronic structures of non-magnetic surfaces observed by high-efficiency spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeichi, T. Okuda, A. Kakizaki, (他5名)
  • 学会等名: 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 surfaces observed by high-efficiency spin-and angle-resolved photoelectron spectroscopy (SARPES) (2009)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 柿崎明人, 他5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・超薄膜のスピン分電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一
  • 学会等名: 第29回表面科学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] トポロジー絶縁体Bi1-xSbx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, 奥田太一, 柿崎明人, 松田巌, 他9名
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Development and Applications of a Novel Spin-resolved Photoemission Spectrometer with High Efficiency (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: Seminar in Festkoeperphysik of Physic Institute of Zurich University
  • 発表場所: Universitat Zurich, Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] スピン・角度分解光電子分光による(√3x√3)BiAg/Ag量子薄膜の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 松田巌, 柿崎明人, 他2名
  • 学会等名: 第64回日本物理学会年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 高効率スピン分解光電子分光によるFe3O4/MgO(001)薄膜の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川隆英, 奥田太一, 松田巌, 柿崎明人, 他2名
  • 学会等名: 第64回日本物理学会年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 高分解能スピン分解光電子分光によるBi1-xSbx量子スピンホール相の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西出聡悟, 奥田太一, 柿崎明人, 松田巌, 他5名
  • 学会等名: 第64回日本物理学会年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 超低速電子線回折を用いた高効率スピン分解光電子分光実験装置の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 武市泰男, 奥田太一, 原沢あゆみ, 松田巌, 木下豊彦, 柿崎明人
  • 学会等名: 第26回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-03-25
• [学会発表] Development and Applications of A New Spin-polarized Photoemission Spectrometer with High Efficiency and Energy Resolution (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: 13th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Higashi-Hiroshima
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] A New Spin-Polarized Photoemission Spectrometer Adopting VLEED (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kakizaki
  • 学会等名: Symposium of Surface and NanoScience 2009 (SSNS-09)
  • 発表場所: Shizukuishi, Japan
  • 年月日: 2009-01-29
• [学会発表] 超低速電子線回折を用いた高効率スピン分解光電子分光実験装置の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 他4名
  • 学会等名: 日本放射光学会年会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-01-11
• [学会発表] New Synchrotron Radiation-based Techniques for Surface and Nanoscience (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: Frontiers in NanoScience and Technology, Multi-dimension Seminar
  • 発表場所: JAIST, Kanazawa(Invited)
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] 高分解能スピン分解型光電子分光による表面Rashba効果研究の新展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一
  • 学会等名: PF研究会「高分解能角度分解光電子分光研究と将来展望」
  • 発表場所: KEK-PF
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] 高分解能スピン偏極光電子分光装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一, 他6名
  • 学会等名: 表面科学学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] Rashba効果によりAg薄膜に誘起されたスピン偏極した量子井戸状態--スピン・角度分解光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 他4名
  • 学会等名: 表面科学会学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] High-efficient and high energy-resolution spin-polarized photoemission spectrometer (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda, A. Kakizaki, (他4名)
  • 学会等名: 21st international conference on X-ray and Inner-Shell Processes
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-06-23
• [学会発表] 超低速電子線回折を用いた高効率スピン分解光電子分光装置の開発II (2008)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 他4名
  • 学会等名: 第63回日本物理学会年会
  • 発表場所: 近大
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] スピン分解光電子分光による金属表面・超薄膜のRashba効果の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一
  • 学会等名: 第58回表面科学研究会
  • 発表場所: 東大本郷キャンパス
  • 年月日: 2008-03-10
• [学会発表] 超低速電子線回折を用いた高効率スピン分解光電子分光装置の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 武市康男, 奥田太一, 他4名
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 北大
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] 新しいスピン分解光電子分光の開発とその現状 (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥田太一
  • 学会等名: 物性研短期研究会「高輝度軟X線放射光が拓く物質科学の新たな地平」
  • 発表場所: 東大物性研
  • 年月日: 2007-07-05
• [学会発表] Observation of Rashba spin-splitting in low-dimensional system by Spin-polarized photoemission (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Okuda
  • 学会等名: Japan-France seminar
  • 発表場所: SOLEIL, Paris, France
  • 年月日: 2007-05-23