Diluted magnetic surface states on semiconductor crystals and its application to spintronics

半导体晶体的稀磁表面态及其在自旋电子学中的应用

• 批准号: 19206006
• 负责人: HASEGAWA Shuji
• 金额: $ 31.03万
• 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 (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19206006/
• 关键词: 表面磁気光学効果; 希薄磁性表面; 表面電気伝導; 表面物性; スピントロニクス; 近藤効果; RKKY相互作用; 低次元磁性; 表面物件; 近藤1効果; 近藤I効果

(1) We have developed an ultra-high-vacuum surface-magneto-optical Kerr effect (UHV-SMOKE) system to investigate magnetic properties of surface states. The method has revealed that the magnetic property of Cobalt atomic layers sensitively depends on the substrate structures beneath them. (2) We have revealed, by using spin-resolved photoemission spectroscopy and the first-principle calculations, that the surface states of non-magnetic materials, Bismuth and its alloys (topological insulators), are spin-split. (3) We have directly detected (inverse) spin-Hall effect on Bismuth film surfaces that have large spin-orbit interaction, by measuring surface-state transport with a four-tip STM (scanning tunneling microscope) apparatus.

(1)我们研制了一套超高真空表面磁光克尔效应（UHV-SMOKE）系统来研究表面态的磁性。该方法揭示了钴原子层的磁性敏感地依赖于其下的衬底结构。(2)我们用自旋分辨光电子能谱和第一性原理计算揭示了非磁性材料铋及其合金（拓扑绝缘体）的表面态是自旋分裂的。(3)我们已经直接检测到（逆）自旋霍尔效应的铋薄膜表面，具有大的自旋轨道相互作用，通过测量表面态输运与四尖STM（扫描隧道显微镜）装置。

项目成果

超高真空低温型表面磁気光学カー効果測定装置の開発

超高真空低温表面磁光克尔效应测量装置研制

• 发表时间: 2008
• 作者: 平原徹;新沼優人;長谷川修司
• 通讯作者: 長谷川修司

Gd adsorption on a free-electron-like surface superstructure

Gd 在类自由电子表面超结构上的吸附

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Niinuma;T. Hirahara;S. Hasegawa
• 通讯作者: S. Hasegawa

Development of UHV-SMOKE system and application to surface magnetization characterization

UHV-SMOKE系统的开发及其在表面磁化表征中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Y. Saisyu;T. Hirahara;Y. Niinuma;R. Hobara;S. Hasegawa
• 通讯作者: S. Hasegawa

A topological metal at the surface of an ultrathin BiSb alloy film

超薄 BiSb 合金薄膜表面的拓扑金属

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Hirahara;Y. Sakamoto;Y. Saisyu;H. Miyazaki;S. Kimura;T. Okuda;I. Matsuda;S. Murakami;S. Hasegawa
• 通讯作者: S. Hasegawa

Nano-Measurements by Four-Tip STM}

通过四尖 STM 进行纳米测量}

• 发表时间: 2009
• 作者: Hayato Sano;Fumio Koyama;山田 淳夫;田浦 大輔;S. Hasegawa
• 通讯作者: S. Hasegawa