交換スプリング磁性膜のナノ磁気構造のX線磁気散乱による解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650721
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 奥田 浩司 奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 助教授 (50214060)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細糸 信好 京都大学, 化学研究所, 助教授 (30165550) ; 橋爪 弘雄 奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 教授 (10011123)
• Keywords: X線共鳴磁気散乱 / スブリング磁性膜 / バーマロイ

Research Abstract

交換スプリング磁性を示すパーマロイ/SmCo多層膜を試料としたX線共鳴磁気散乱実験に関し、計算機実験による散乱強度のシミュレーションと、第三世代放射光光源である、SPring8におけるNiK吸収端での共鳴磁気散乱測定の実験検討をおこなった。
ニッケル吸収端におけるMXCDから得られる共鳴磁気散乱因子から推定される+/-ヘリシティーに対する散乱強度差は0.5%程度以下であると見積もられるため、測定のリニアリティーや精度について厳密に詰めていく必要があると予想された。これらのファクターの検討を進めながら第一回の測定をおこなった。
3dのK吸収端での共鳴磁気散乱の断面積はこれまでに磁気散乱実験の実績のある4f(Gd)L端と比べて小さいため、まずSpring8のMCDにおける通常の測定方法である変調法と、磁気散乱実験で用いる+/-オフセット交互測定法でMCD信号が等しい事を確認した後、磁気散乱実験を試みた。
実験結果の検討より、3dのK吸収端での磁気散乱実験では、通常の電荷散乱測定実験では問題にならないレベルでの検出器のデッドタイム補正が非常に重要な問題になることが明らかとなった。
磁場印加方向と直角成分の捩じれ方向を制御する目的で多層化した試料(設計構造・Si/SmCo(16.5)/NiFe(60)/SmCo(16.5)/Cu(2)単位nm)を京都大学化学研究所で作成し、磁場と散乱面のなす角度が0度の場合と90度の場合について、磁場反転により有意なX線磁気散乱強度成分を+/-ヘリシテイー差強度として取り出せることが分かった。
今後データ点を増し、S/Nを向上させる事により捩じれ磁気構造の定量的な議論に結び付けることを目指す。

Research Products

• [Publications] H.Sano, H.Hashizume, Hiroshi Okuda, Nobuyoshi Hosoito: "Oscillatory Resonant X-Ray Magnetic Bragg-Peak Signs and Gd Moments Induced by the Fe/Gd Interlayer Exchange Interaction"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 103-106 (2002)