鉄薄膜界面の電子状態変化による界面磁気構造・相転移の制御

通过铁薄膜界面电子态变化控制界面磁结构和相变

基本信息

  • 批准号：
    19K05261
  • 负责人：
    河内 泰三
  • 金额：
    $ 2.83万
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份：
    2019
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2019-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本年度は、界面磁気構造・相転移の制御を鉄薄膜の電子状態変化によって制御することを念頭に、まず初めに、電荷秩序の相転移としてフェルベー転移の名で知られる金属―絶縁体転移を伴うフェリ磁性体として知られるマグネタイト（四酸化三鉄）（１１１）表面における電子状態変化と磁性との相関を、５７Ｆｅ同位体をプローブとする放射光核共鳴散乱法を用いて調べた。マグネタイト中の鉄は四面体サイト状的に酸素に囲まれるＡサイトにＦｅ３＋と八面体的に８個の酸素に囲まれるＢサイトにＦｅ２＋及びＦｅ３＋があり、フェルベー転移温度の１２２Ｋを境として、低温では、ＢサイトにおけるＦｅ２＋とＦｅ３＋が電荷秩序状態をとり、転移温度以上では、Ｂサイトにおける鉄の価数が無秩序化して平均してＦｅ２．５＋（２＋／３＋）をとると考えられている。表面を、試料温度５００、２９７、８５Ｋで観測した結果、フェルベー転移温度１２２Ｋ以上では、ＢサイトＦｅ（２＋／３＋）成分とＡサイトＦｅ３＋成分が観測されていたのに対し、８５Ｋでは、Ｂサイト２＋に相当する成分とＢサイトＦｅ３＋及びＡサイトＦｅ３＋に相当する成分に相当する成分が観測され、表面においてもフェルベー転移を示唆する結果となった。一方、フェリ磁性を呈してるＦｅ３＋サイトおよびＦｅ２＋サイトの内部磁場の大きさ及び比率を解析した結果は、フェルベー転移におけるバルクで観測された変化とと同様な温度変化を示すという結果が得られた。表面における鉄の電子状態変化に伴う異なる鉄原子サイトの磁性変化の観測可能とできたことにより、界面に５７Ｆｅプローブ層を挿入することにより、界面の電子状態制御にともなう、界面磁気構造制御の観測可能量とできることを確認することができた。
This year は planning, interface magnetic 気 structure, phase shift の suppression を iron objects film の electronic state - the に よ っ て suppression す る こ と を thought に, ま ず early め に, charge order planning の phase shift と し て フ ェ ル ベ ー planning move の name で know ら れ る metal - never try planning move を with う フ ェ リ magnetic body と し て know ら れ る マ グ ネ タ イ ト (four acidification three iron objects) に (111) surface お け る electronic state - the と magnetic と の phase masato を, 57 fe with a body を プ ロ ー ブ と す る radioactive nuclear resonance method of scattered light を with い て adjustable べ た. マ グ ネ タ イ ト の iron objects in the は tetrahedron サ イ ト shaped に acid element に 囲 ま れ る A サ イ ト に Fe3 + と octahedral に 8 の acid element に 囲 ま れ る B サ イ ト に Fe2 + and び Fe3 + が あ り, フ ェ ル ベ ー planning move の A temperature of 122 k を condition と し て, low temperature で は, B サ イ ト に お け る Fe2 + と Fe3 + が を charge order state と り, planning to move the temperature above で は, B サ イ ト に お け る iron objects の 価 number が without bringing し て average し て Fe2.5 + (2 + 3 / +) を と る と exam え ら れ て い る. Surface を, sample temperature, 500, 297, 85 k で 観 measuring し た results, フ ェ ル ベ ー planning to move the temperature above 122 k で は, B サ イ ト Fe (+ / 3 + 2) composition と A サ イ ト Fe3 + component が 観 measuring さ れ て い た の に し seaborne, 85 k で は, B サ イ ト 2 + に quite す る composition と B サ イ ト Fe3 + and び A サ イ ト Fe 3 + に quite す る composition に quite す る composition が 観 measuring さ れ, surface に お い て も フ ェ ル ベ ー planning move を in stopping す る results と な っ た. Party, フ ェ リ magnetic を show し て る Fe3 + サ イ ト お よ び Fe2 + サ イ ト の internal magnetic field の big き さ ratio and び を parsing し た results は, フ ェ ル ベ ー planning move に お け る バ ル ク で 観 measuring さ れ た variations change と と with others な temperature variations change を shown す と い う results ら が れ た. Surface に お け る iron objects の electronic state - the に with う different な objects る iron atoms サ イ ト の magnetic - turn の 観 measurement may と で き た こ と に よ り, interface に 57 fe プ ロ ー ブ layer を scions into す る こ と に よ り, interface の electronic state suppression に と も な う, interface magnetic 気 structure system of imperial の 観 survey may と で き る こ と を confirm す る こ と が で き た.

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
NONCOLLINEAR MAGNETIC STRUCTURE AND TWO-DIMENTIONAL PHASE TRANSITION AT THE SURFACE REGION OF FE3O4(100)
FE3O4(100)表面非共线磁结构与二维相变
  • DOI：
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Taizo Kawauchi;Yoshio Miura;Kanta Asakawa;Katsuyuki Fukutani
  • 通讯作者：
    Katsuyuki Fukutani
Observation of Softened Phonons on the Surface of Fe-based Metallic Glass Thin Films
铁基金属玻璃薄膜表面软化声子的观察
  • DOI：
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Taizo Kawauchi ;Katsuyuki Fukutani;Niklas Bonninghoff and Jinn P.Chu
  • 通讯作者：
    Niklas Bonninghoff and Jinn P.Chu
Mossbauer spectroscopy of B20-type FeGe Thin Film Epitaxially grown on Si(111)
Si(111)上外延生长的B20型FeGe薄膜的穆斯堡尔谱
  • DOI：
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Ishihara Jun;Kitazawa Go;Furusho Yuya;Ohno Yuzo;Ohno Hideo;Miyajima Kensuke;河内　泰三
  • 通讯作者：
    河内　泰三
Magnetic structure and phase transition at the surface region of Fe3O4(100)
  • DOI：
    10.1088/2399-6528/abc8da
  • 发表时间：
    2020-11-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICS COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Kawauchi, Taizo;Miura, Yoshio;Fukutani, Katsuyuki
  • 通讯作者：
    Fukutani, Katsuyuki
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河内 泰三其他文献

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