偏極希ガスイオンビームの発生と、表面・界面磁性分析への応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760032
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 鈴木 拓 独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (60354354)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: ビーム応用 / 電子スピン

研究概要

本研究では、磁気ヒステリシス測定等から、スピン偏極イオン散乱分光法による表面磁性分析の妥当性を確認した。さらにイオンビームでは初めて、非断熱遷移間での量子干渉をビーム偏極率の磁気振動として観測することに成功した。さらに、低速イオン散乱の衝突課程において、入射イオンの電子スピンに起因するスピン軌道相互作用を発見し、この相互作用を利用することで、電子スピンを有するイオンをスピン偏極出来ることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] スピン偏極H^^4e^+イオンビームの開発、および最表面スピンと構造の複合分析への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓
  • 雑誌名: 固体物理 巻: Vol.47 ページ: 217-228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ion beam irradiation on magnetism of Fe(100) outermost surfaces studied by spin-polarized ion scattering spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、桑原仁史、山内泰
  • 雑誌名: Surface Science 巻: Vol.605 ページ: 1197-1201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin dependent low energy 4He+ion scattering on non-magnetic surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol.107 ページ: 1761011-1761015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Element-selective spin polarization analysis of surfaces by spin-polarized ion scattering spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、桑原仁史、山内泰
  • 雑誌名: Surface Science 巻: Vol.604 ページ: 1767-1771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stuckelberg oscillations in nonadiabatic spin transitions of an electron spin-polarized 4He+ion beam (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: Vol.82 ページ: 0427091-0427097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silicon Micro/Nanofabrication Using Metastable Helium Atom Beam Lithography (2010)
  • 著者名/発表者名: 王中平、倉橋光紀、鈴木拓、丁沢軍、山内
  • 雑誌名: JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY 巻: Vol.10 ページ: 7443-7446
  • 査読あり
• [学会発表] Spin-polarized ion scattering spectroscopy ; applications for magnetic structure analysis of outermost surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 学会等名: ISSS-6
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Si/Fe(100)最表面の構造とスピン (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、菱田俊一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮市)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Surface analysis by electron spin-polarized 4He^+ion beam (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓
  • 学会等名: Rutgers大学物理学科セミナー
  • 発表場所: Rutgers大学(New Brunswick)
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] Spin-dependent low-energy 4He^+ion scattering on nonmagnetic surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 学会等名: American Physical Society
  • 発表場所: ボストン
  • 年月日: 2012-02-27
• [学会発表] 低速He^+イオン散乱におけるスピン軌道相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 学会等名: 第12回「イオンビームによる表面・界面解」析特別研究会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 低速準安定ヘリウム原子のパルスビーム技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内泰、倉橋光紀、鈴木拓
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第28回年会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(金沢市)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 究極に表面敏感な「磁性」と「構造」の複合分析手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓
  • 学会等名: 新技術説明会
  • 発表場所: JST東京本部
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 非磁性表面でのスピン偏極イオン散乱分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 低速準安定ヘリウム原子線のパルス化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内泰、倉橋光紀、鈴木拓
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Magnetic structure of outermost surfaces studied by spin-polarized ion scattering spectroscopy(SP-ISS) (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰
  • 学会等名: ICSOS-10
  • 発表場所: City University of Hong Kong(中国)
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] Induced spin polarization of organic molecular layers、JSPS York-Tohoku Res (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内泰、孫霞、圓谷志郎、AndrewPratt、倉橋光紀、鈴木拓
  • 学会等名: Sympo. on Mag Materials and Spintronics
  • 発表場所: The University of York(英国)
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Analysis of surface magnetism with electron spin-polarized ion beam (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、山内泰
  • 学会等名: 20th International Conference on Ion Beam Analysis
  • 発表場所: Plaza Itapema Resort & Spa(ブラジル)
  • 年月日: 2011-04-10
• [学会発表] 4He^+ビーム偏極率の磁気振動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、倉橋光紀、山内泰
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 電子スピン偏極H^^4e^+イオンビームのスピン非断熱遷移におけるStuckelberg振動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、倉橋光紀、山内泰
  • 学会等名: 第11回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 原子・分子レベルの表面改質とスピン偏極 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山内泰、倉橋光紀、鈴木拓
  • 学会等名: 第51回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] The origin of magnetic oscillations in SP-ISS (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原仁史、鈴木拓、山内泰
  • 学会等名: 9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
  • 発表場所: Korean Institute of Advanced Study
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] SPIN POLARIZATION OF ORGANIC MOLECULES ON MAGNETIC SURFACES PROBED BY A METASTABLE HELIUM BEAM (2010)
  • 著者名/発表者名: 山内泰、孫霞、圓谷志郎、AndrewPratt、倉橋光紀、鈴木拓
  • 学会等名: 18th International Workshop on Inelastic Ion-Surface Collisions
  • 発表場所: Park Vista Hotel(Gatlinburg,米国)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 非磁性表面でのスピン偏極イオン散乱分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、桑原仁史、山内泰
  • 学会等名: 原子衝突研究協会年会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] Magnetic oscillations in ion scattering spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓、桑原仁史、山内泰
  • 学会等名: ICACS-24
  • 発表場所: Jagiellonian大学(ポーランド)
  • 年月日: 2010-07-18
• [学会発表] 偏極イオンビームの開発とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓
  • 学会等名: けいはんな物質科学フォーラム
  • 発表場所: けいはんなプラザ・ラボ棟(京都府)
  • 年月日: 2010-04-23
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/
• [産業財産権] 電子スピン偏極イオンビームの発生方法及びその発生装置 (2011)
  • 発明者名: 鈴木拓、山内泰、菱田俊一
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-166145
  • 出願年月日: 2011-07-29
• [産業財産権] スピン反転装置、スピン反転評価システム及びスピン反転方法 (2010)
  • 発明者名: 鈴木拓、桑原仁史、山内泰
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特許公開2012-052970
  • 出願年月日: 2010-09-03