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

点击翻译按钮获取中文摘要

1992年大気中STMで、GaAs薄膜試料-Ni探針でスピン偏極トンネル電流の検出に成功した。(1)本年度は超高真空の系に実験を移行し、定量的評価が可能となった。結果としてS/Nの良いスピン偏極電流が測定され、探針磁化およびGaAs スピン偏極度に依存することが明確となった。超高真空用STMユニットを用いて、10^<-6> Paで測定可能となた。この系に偏極光学系および制御系を作製設置した(2)STS測定において、大部分は光電子分光の測定結果で説明がつくが、表面準位を介したと思われるトンネル現象が観測され、メカニズムについては今後の問題である。(3)このGaAs薄膜の実験においては表面処理上の問題で原子分解能が得られていないが、GaAs単結晶のへき開面よりのスピン偏極トンネル電子を原子分解能で検出する実験がスタートしている。STM真空チャンバー中でへき開する治具を作製し、(110)単結晶面を出し、Ni探針でGaおよびAs原子像が得られている。Ga、Asでは状態密度が異なるため偏極度のちがいが検出されることが期待される。Ni探針でのGaAs原子像の観察は初めてのデータであるが、スピン偏極電流は現在検出されていない。