走査型トンネル顕微鏡におけるスピン偏極トンネル現象に関する研究

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(1)大気中STMで、GaAsエピタキシャル薄膜試料およびNi探針の系においてトンネル電流が、GaAs伝導帯中に光励起された電子のスピン偏極度およびNi探針の磁化に依存することを検証した。これは汎用的SP-STMが可能であることを示し、原子分解能で磁性体試料のスピン偏極度が測定可能ということである。現在、表面の不安定性を除くために、超高真空STMに実験を移すことを始めている。(K.Sueoka et al:Japan.J.Appl.Phys.,32(6-B),2989(1993))(2)スピン偏極度を同定した半導体探針を用いることを考え、探針より電界放射により電子を引き出し、スピン偏極度をモット・スピン分析器で測定することにし、40KVの球状加速電界型モットスピン分析器について電子軌道シミュレーション、設計、作製を行い、現在測定が出来るようになった。(佐々木 誠他:日本応用磁気学会投稿中)(3)絶縁物試料に対してはSTMが適用できない。試料表面スピン、探針スピン間に働く力をAFMで検出することを考えた(交換力顕微鏡:EFM)。遷移金属同志の交換力を理論的に検討し、10^<-10>Nのオーダにあることが分かり、これはAFMの測定範囲内にあることになる。(K.Mukasa et al:Japan.J.Appl.Phys.投稿中)