微細加工磁性膜と磁性多層膜界面のナノ構造

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(1)X線円偏光制御装置の作成直線偏光放射光X線を円偏光に変換し、ヘリシティを短時間に切換える偏光制御装置を作成した。偏光の変換は、入射X線の偏光面に45°傾けて置いたダイアモンド単結晶で行なう。種々の結晶方位について変換効率(円偏光度)とビーム強度を検討した結果、(001)結晶の(111)反射面が良いことが分かった。入手した厚さ0.3mmの人工結晶の完全性をX線回折顕微法で確かめた。機械部分は、45°傾斜台、2軸ゴニオメータ、結晶角度微調整機構、スリット、X線検出器台で構成されている。微調整機構はピエゾ素子を用い、計算機コマンドを受けて、ダイモンドの角度位置をブラッグ条件の近傍で1 mrad以下の微小角素速く回転させる。これにより円偏光X線のヘリシティを切換える。(2)Gd/Fe多層膜の磁気構造解析真空蒸着法で作成した多層膜[Fe(35Å)/Gd(50Å)]_<15>の磁気構造を共鳴X線磁気散乱法で解析した。Gdの磁気モーメントが試料面内方向の外部磁場に整列したaligned stateと、磁場方向からて回転したtwisted stateの双方で、Gd膜は厚さ方向に不均一に磁化していること、捩れ角は温度に依存することが分かった。すなわち、Gd膜の磁化はFe膜との界面附近で大きく、膜厚の中央で小さい。薄膜の膜厚方向の磁化プロフィルを決定したのは本研究が最初である。補償温度(170K)よりかなり低い140Kでは、捩れ角はGd膜の中央附近では磁場と垂直法を向いている。