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Correlation between antiphase boundary defects and surface inhomogeneous properties in magnetite films

磁铁矿薄膜中反相边界缺陷与表面不均匀性质的相关性

基本信息

批准号：
21K04824
负责人：
アグススバギョ
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

炭素の吸着は1年目に導入した電子ビーム加熱蒸着装置を用いておこなった．通電加熱法と比較して安定な低いレートでの吸着が可能であり，クラスター状の炭素吸着が少なく，より均一な炭素原子吸着したマグネタイト薄膜表面が作製できた．使用した炭素吸着原はグラファイトロッドであったため，グラッシーカーボンフォイルを吸着原とした通電加熱法と比べて均一性が同程度であった．今後，グラッシーカーボンのロッドを電子ビーム加熱蒸着装置に用いることによりさらにクラスターの少ない炭素吸着が可能と期待できる．電子ビーム加熱蒸着により吸着した炭素のSTS測定をおこなった結果，通電加熱法により吸着させた炭素と同様な局所電子状態を示すことが分かった．磁性体探針を用いたスピン偏極STM/STS測定において，スピン依存トンネル電流が観測されなかった．これは，使用した磁性体探針にスピン偏極トンネル電流の検出能力がなかった可能性もあることに加えて，スピン偏極電子状態を示す炭素吸着が少ないことも考えられる．そこで，炭素吸着をおこなった後に真空加熱の処理を試みた．僅かながら炭素クラスターが減り，炭素吸着上に取得したスピン偏極電子状態を示す炭素吸着が増えた．これは，加熱処理なしの場合は，マグネタイト表面には既に微量な水分子吸着もあるため，加熱により水分子が脱離したためだと考えられる．加熱条件の最適化による改善が期待できる．他の課題である再現性の高いスピン偏極探針の作製において，従来のタングステン探針の先端上に成膜した磁性体や反強磁性体の探針作製の他に，エピタキシャル単結晶Cr反強磁性体膜を微細加工法によるCr単結晶探針の作製も進めてきた．原子分解STM像の取得やAu(111)表面上のSTS測定による探針先端の評価の結果より，スピン偏極トンネル電流の検出が可能なCr単結晶探針が作製できることが分かった．

Carbon adsorption and electron heating devices are used. Compared with the ohmic heating method, it is possible to adsorb carbon atoms in the form of uniform carbon atoms on the surface of thin films. The use of carbon adsorption method is more uniform than that of electric heating method. In the future, the electronic heating and steaming device will be used in the future. The electron heating method is used to determine the electron state of carbon adsorption. Magnetic probes are used in polarization STM/STS measurements. The magnetic probe is used to detect the polarization of the electron current. After adsorption, the vacuum heating treatment is carried out. The carbon adsorption on the surface of the earth is characterized by a polarization electron state. In this case, the heat treatment is not only a trace of water molecules, but also a trace of water molecules. We look forward to improvements in the optimization of heating conditions. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a Cr crystal probe by micromachining a Cr crystal film on the tip of the probe and to form a magnetic or antiferromagnetic film on the tip. The STS measurement on Au(111) surface obtained by atomic decomposition STM image and the probe tip evaluation results show that it is possible to detect the polarization current of Cr single crystal probe.