層間磁気結合による単分子磁石の磁気モーメントの制御

层间磁耦合控制单分子磁体磁矩

• 批准号: 21H01803
• 负责人: 岡 博文
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01803/
• 关键词: スピン偏極STM; 単分子磁石; 層間磁気結合; TbPc2; Coアイランド

本研究の目的は、強磁性/非磁性/強磁性の金属多層膜で用いられる「層間磁気結合」を応用することで、単分子磁石に働く磁気結合の強さの制御法を確立することである。そこで、まず磁気結合の強さを調整できる基板の作製に取り組み、その表面構造を走査トンネル顕微鏡（STM）により明らかにした。本年度は、得られた基板に単分子磁石を吸着し、その吸着構造の詳細を明らかにした。Au(111)基板の清浄化、Coの蒸着、Auの蒸着、それぞれの項目毎にSTM観察を行った。その結果、Au(111)に特徴的なヘリンボーン構造と原子像の観察に成功し、Au(111)清浄面が得られていることを確認した。その後、Coを蒸着し、三角形状をもつ2原子層高さのCoアイランドがヘリンボーン構造の“エルボー”に周期的に形成されることを確認した。続けてAuを蒸着し、Auの蒸着量を調整することにより、Coと単分子磁石の間に挿入するAuの膜厚を調整できることを確認した。さらに、単分子磁石TbPc2を室温で蒸着し、STM観察からTbPc2の吸着位置を明らかにした。蒸着量が少ない場合、TbPc2はAu(111)やCoアイランドのステップエッジに吸着し、蒸着量を増やすことによりテラス上にも吸着することがわかった。しかし、エルボーに形成されたCoアイランドは基本的に面積が小さく、TbPc2 / Au / Coの多層構造を得るためにはかなり多くのTbPc2を蒸着する必要があり、単分子の状態で多層構造を形成するのは難しいことが明らかになった。

The purpose of this research is to establish a strong control method for magnetic bonding between single molecular magnets by using "interlayer magnetic bonding" in ferromagnetic/nonmagnetic/ferromagnetic metal multilayer films. For example, the composition and surface structure of the substrate can be investigated by using STM to adjust the strength of magnetic field combination. This year, we have obtained the details of the adsorption structure of the single molecular magnet. Au(111) substrate cleaning, Co evaporation, Au evaporation, etc. The results show that the Au(111) surface has been identified successfully. After that, Co vapor, triangular shape, 2 atomic layer high, Co vapor, Co vapor Au evaporation, Au evaporation amount adjustment, Co molecular magnet film thickness adjustment The single molecule magnet TbPc2 is evaporated at room temperature, and the adsorption position of TbPc2 is detected. When the evaporation amount is small, TbPc2 is adsorbed on Au(111) and Co, and the evaporation amount is increased. The basic area of the Co layer is small, and the TbPc2/ Au / Co multilayer structure is obtained. The molecular state of the Co layer is difficult to form.

项目成果

Single Molecular Adsorption of Terbium(III) Bis-phthalocyaninato (TbPc2) Governed by Two Surface Reconstructions of Perovskite Type SrVO3 Epitaxial Ultrathin Film

• DOI: 10.1246/cl.210270
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: H. Oka;K. Katoh;Yoshinori Okada;D. Oka;T. Hitosugi;M. Yamashita;T. Fukumura

Charge order with unusual star-of-David lattice in monolayer NbTe2

单层 NbTe2 中异常大卫星晶格的电荷顺序

• DOI: 10.1103/physrevb.107.l041105
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Taguchi Taiki;Sugawara Katsuaki;Oka Hirofumi;Kawakami Tappei;Saruta Yasuaki;Kato Takemi;Nakayama Kosuke;Souma Seigo;Takahashi Takashi;Fukumura Tomoteru;Sato Takafumi
• 通讯作者: Sato Takafumi