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2009 年度 実績報告書

磁性薄膜でのレーザー光電子による偏光可変・多光子磁気二色性と光電子顕微鏡の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19681013
研究機関分子科学研究所

研究代表者

中川 剛志  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (80353431)

キーワード光電子放出 / 磁気円二色性 / 表面磁性 / 超高速分光 / 磁性
研究概要

磁気円二色性(MCD)はスピン検出器を使わない磁気測定で、磁化の向きを高感度で測定できる方法である。磁性遷移金属の価電子帯ではMCD非対称度は小さいことが多いが、本課題で明らかになりつつ様に、励起光エネルギー、偏光、入射角などを適切に選ぶことで大きなMCD非対称度が得られる。21年度は1)角度分解光電子分光MCD測定の自動化、2)偏光依存特性の研究を行った。MCD測定は磁化反転もしくは偏光反転したスペクトル対から差分スペクトルを得ている。この際、光強度の変化、試料状態の変化による偽のMCDを取り除くために迅速にかつ多数回の磁場もしくは偏光切り替えをすることが精度よい測定には必要である。1)の自動化によりS/Nのよいスペクトルが安定して得られるようになった。また2)はNi/Cu(001)およびCo/Pt(111)にて検討した。Ni/Cu(001)では3.1eV付近の光で電子励起することにより約30%の大きいMCD非対称度が観測された。その理由はNi3d-4spバンド間の共鳴励起である。そのため、1光子、2光子励起であっても同程度のMCD非対称度が得られ、それぞれ20%、28%と大きい値であった。角度分解光電子分光を用いた研究でこの共鳴励起が明確に観測できた。他にもCo/Pt(111)で二光子励起MCDが10%以上であることを全電子収量および角度分解光電子分光により明らかにした。また、Co/Cu(001)ではC.Chenらが直線偏光による磁気二色性が10%以上になることを報告したが、我々も同様の結果が得られることを確認した。この方法はCo/Pt(111)でも有効であるかを実験にて確認中である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of iron nitride thin films on Cu(001)2010

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Takagi, Kyohei Isami, Isamu Yamamoto, Takeshi Nakagawa, Toshihiko Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review B 81

      ページ: 035422(8)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザー励起光電子による磁気円二色性2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志、横山利彦
    • 雑誌名

      真空 52巻

      ページ: 589-594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザー光電子磁気円二色性顕微鏡2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志、横山利彦
    • 雑誌名

      表面科学 30巻

      ページ: 332-338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Photon Photoemission Magnetic Circular Dichroism and Its Energy Dependence2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review B VOL.79

      ページ: 172404(4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic circular dichroism photoemission electron microscopy using Laser and threshold photoemission2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, K.Watanabe, Y.Matsumoto, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Condensed Matter VOL.21

      ページ: 314010(6)

    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー誘起光電子磁気円二色性顕微鏡による磁性超薄膜研究2010

    • 著者名/発表者名
      中川剛志、横山利彦
    • 学会等名
      物性研短期研究会
    • 年月日
      20100225-20100226
  • [学会発表] Magnetic Circular Dichroism using Laser Photoemission and its application to PEEM2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志
    • 学会等名
      7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '09
    • 発表場所
      Westion Maui, Hawaii(U.S.A)
    • 年月日
      2009-12-08
  • [学会発表] Threshold Photoemission Magnetic Circular Dichroism in Magnetic Thin Films2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志
    • 学会等名
      11-th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
    • 発表場所
      Nara(Japan)
    • 年月日
      2009-10-10
  • [学会発表] Threshold Photoemission Magnetic Circular Dichroism in Magnetic Thin Films2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, T.Yokoyama
    • 学会等名
      Workshop on Low-Energy Photoemission of Solidsusing Synchrotron
    • 発表場所
      分子科学研究所(愛知県)
    • 年月日
      2009-10-03
  • [学会発表] TWO PHOTON PHOTOEMISSION MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM : ENERGY AND ANGLE DEPENDENCE IN VALENCE BAND2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, T.Yokoyama
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Karlsruhe Conferece(Karlsruhe、Gernamy)
    • 年月日
      2009-07-26
  • [学会発表] TWO PHOTON PHOTOEMISSION MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM : ENERGY AND ANGLE DEPENDENCE IN VALENCE BAND2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yamamoto, Y.Takagi, T.Yokoyama
    • 学会等名
      The International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces(ICMFS)
    • 発表場所
      Berlin Free University(Berlin、Germany)
    • 年月日
      2009-07-20
  • [学会発表] 閾値光電子磁気円二色性による磁性薄膜の研究2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志
    • 学会等名
      日本物理学会第65年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2009-03-20
  • [学会発表] レーザー光電子磁気円二色性顕微鏡の開発と磁性超薄膜研究への応用2009

    • 著者名/発表者名
      中川剛志、横山利彦
    • 学会等名
      春季第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2009-03-17

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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