2018 Fiscal Year Annual Research Report
Magnetic anisotropy and spin-orbit-coupled phenomena at oxide interfaces using synchrotron radiation spectroscopy with multiple degrees of freedom
Project/Area Number |
15H02109
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10209108)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
組頭 広志 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00345092)
雨宮 健太 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (80313196)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 遷移金属酸化物 / 界面 / 軟X線磁気円二色性 / 光電子分光 / 軟X線二色性 |
Outline of Annual Research Achievements |
○スピンフィルターとして期待されているスピネル型CoFe2O4薄膜をAl2O3バッファ層を介してSi基板上に成長した試料についてXMCD測定を行った。CoFe2O4膜厚依存性やCoのNi置換効果から、Al2O3/CoFe2O4界面で磁気的デッドレイヤー形成され、その原因が四面体位置Feの欠陥であることを見出した。 ○ファンデルワールス強磁性体Cr2Ge2Te6 のARPES 、第一原理計算、XMCDを行い、Cr 3d 電子間相互作用U がCr 原子間磁気結合を層内で強磁性的に、層間で強磁性と反強磁性の境界付近に位置させることがわかった。異方的な電子状態にも関わらず軌道磁気モーメントが小さいことが磁気異方性が弱い原因であることが示された。 ○ SrTiO3基板上のLaMnO3薄膜の強磁性状態について、XMCDによる元素選択的磁化測定を行い、強磁性が保たれる臨界膜厚を決定した。強磁性転移の臨界膜厚は5-7 MLとこれまでの報告とほぼ同じ値が得られた一方で、磁化の大きさについては試料毎のばらつきが大きく、作製時の酸素過剰の影響が大きいことがわかった。 ○ 酸化物ヘテロ界面LaMnO3/ LaNiO3の電荷移動によりホールドープされたLaMnO3側の電子状態について、Mn3d共鳴角度分解光電子分光を用いて界面2次元電子状態の特定を行った。 ○蛍光X線収量深さ分解XAFS/XMCD法を用いて、GdOx/Co界面における電界印加の影響を観察し、GdOx側に負の電圧を印加した場合に界面のCoが酸化されること、電圧に関わらず界面のCoは磁化を持たないことを見出した。 ○Pt/Co/Pt薄膜において、レーザー照射によって磁気異方性および結晶構造が変化する様子を位置分解EXAFSを用いて観察し、レーザースポットの周辺部における大きな構造歪みが面直磁化を誘起していることを明らかにした。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(72 results)
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[Journal Article] Anisotropic Charge Distribution Induced by Spin Polarization in La0.6Sr0.4MnO3 Thin Films Studied by X-ray Magnetic Linear Dichroism2018
Author(s)
G. Shibata, K. Yoshimatsu, K. Ishigami, T. Harano, Y. Takahashi, S. Sakamoto, Y. Nonaka, T. Kadono, M. Furuse, S. Fuchino, M. Okano, J. Fujihira, A. Uchida, K. Watanabe, H. Fujihira, S. Fujihira, A. Tanaka, H. Kumigashira, T. Koide, and A. Fujimori
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 87
Pages: 114713-1~5
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Photoemission and x-ray magnetic circular dichroism studies of the van der Waals ferromagnet Cr2Ge2Te62019
Author(s)
M. Suzuki, B. Gao, G. Shibata, S. Sakamoto, K. Koshiishi, Y. Nonaka, K. Ikeda, Z. Chi, S. Nakata, K. Hagiwara, C. Lin, Y. X. Wan, H. Kumigashira, K. Ono, Y. Takeda, Sungmo Kang, Seungjin Kang, J. Yu, M. Kobayashi, and A. Fujimori
Organizer
19-th Japan-Taiwan-Korea Workshop on Strongly Correlated Electron Systems (JTK-19)
Int'l Joint Research
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[Presentation] X-ray magnetic circular dichroism study of the 122-type diluted ferromagnetic semiconductor (Ba,K)(Zn,Mn)2As22019
Author(s)
Y.X. Wan, G. Q. Zhao, K. Ikeda, M. Suzuki, M. Kobayashi, S. Sakamoto, Z. Deng, K. Zhao, B. J. Chen, Y. Takada, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. J. Uemura, C. Q. Jin, A. Fujimori
Organizer
19-th Japan-Taiwan-Korea Workshop on Strongly Correlated Electron Systems (JTK-19)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Origin of the magnetically dead layer in spinel ferrites MFe2O4 (M = Co, Ni) thin films and its restoration by post-deposition annealing2019
Author(s)
Y. Nonaka, Y. K. Wakabayashi, G. Shibata, K. Ikeda, Z. Chi, Y.-X. Wan, M. Suzuki, T. Takeda, A. Tanaka, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. Takeda, M. Suzuki-Sakamaki, K. Amemiya, M. Kobayashi, M. Tanaka, R. Nakane, A. Fujimori
Organizer
Indo-Japan Seminar ''Designing Emergent Materials''
Int'l Joint Research
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[Presentation] Photoemission and x-ray magnetic circular dichroism studies of a van der Waals ferromagnet Cr2Ge2Te62019
Author(s)
M. Suzuki, B. Gao, G. Shibata, S. Sakamoto, K. Koshiishi, Y. Nonaka, K. Ikeda, Z. Chi, S. Nakata, K. Hagiwara, C. Lin, Y.-X. Wan, H. Kumigashira, K. Ono, Y. Takeda, A. Tanaka, Sungmo Kang, Seungjin Kang, J. Yu, M. Kobayashi, S-W. Cheong, and A. Fujimori
Organizer
Indo-Japan Seminar ''Designing Emergent Materials''
Int'l Joint Research
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[Presentation] X-ray magnetic circular dichroism study of the 122-type diluted ferromagnetic semiconductor (Ba,K)(Zn,Mn)2As22019
Author(s)
Y. X. Wan, G. Q. Zhao, K. Ikeda, M. Suzuki, M. Kobayashi, S. Sakamoto, Z. Deng, K. Zhao, B. J. Chen, Y. Takada, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. J. Uemura, C. Q. Jin, and A. Fujimori
Organizer
Indo-Japan Seminar ''Designing Emergent Materials''
Int'l Joint Research
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[Presentation] Large perpendicular magnetic anisotropy and anisotropic electronic structure of the new ferromagnetic semiconductor (Ba,K)(Zn,Mn)2As2 single crystal studied by angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism2019
Author(s)
S. Sakamoto, G. Zhao, G. Shibata, Z. Deng, K. Zhao, B. Chen, Y. Nonaka, K. Ikeda, Z. Chi, Y. Wan, M. Suzuki, T. Koide, S. Maekawa, Y. J. Uemura, C. Q. Jin, and A. Fujimori
Organizer
APS March Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] X-ray magnetic circular dichroism of the diluted ferromagnetic semiconductor (Ba,K)(Zn,Mn)2As22018
Author(s)
Y. X. Wan, G. Q. Zhao, K. Ikeda, M. Suzuki, M. Kobayashi, S. Sakamoto, Z. Deng, K. Zhao, B. J. Chen, Y. Takada, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. J. Uemura, C. Q. Jin, A. Fujimori
Organizer
2018 Workshop of Max Planck-UBC-UTokyo Centre for Quantum Materials
Int'l Joint Research
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[Presentation] Anisotropic charge distribution induced by spin polarization in La0.6Sr0.4MnO3 thin films2018
Author(s)
G. Shibata, K. Yoshimatsu, K. Ishigami, T. Harano, Y. Takahashi, S Sakamoto, Y. Nonaka, T. Kadono, M. Furuse, S. Fuchino, M. Okano, J.-i. Fujihira, A. Uchida, K. Watanabe, H. Fujihira, S. Fujihira, A. Tanaka, H. Kumigashira, T. Koide, and A. Fujimori
Organizer
2018 Workshop of Max Planck-UBC-UTokyo Centre for Quantum Materials
Int'l Joint Research
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[Presentation] Origin of interfacial ferromagnetism between perovskite oxides LaNiO3 and LaMnO32018
Author(s)
M. Kitamura, K. Horiba, M. Kobayashi, E. Sakai, M. Minohara, R. Yukawa, D. Shiga, K. Amemiya, Y. Nonaka, G. Shibata, A. Fujimori, H. Fujioka, and H. Kumigashira
Organizer
14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Wide-energy-range synchrotron beamline for spectroscopic analysis of surface andinterface, BL-2 MUSASHI2018
Author(s)
K. Horiba, M. Kitamura, M. Minohara, R. Yukawa, D. Shiga, A. Toyoshima, H. Tanaka, Y. Nagatani,T. Kosuge, K. Amemiya, and H. Kumigashira
Organizer
14th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-14)
Int'l Joint Research
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[Book] 放射光利用の手引き2019
Author(s)
東北放射光施設推進会議推進室 編
Total Pages
344
Publisher
アグネ技術センター
ISBN
978-4-901496-95-7
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[Book] X線光電子分光法2018
Author(s)
高桑 雄二 編
Total Pages
368
Publisher
講談社サイエンティフィク
ISBN
978-4-06-514047-5
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