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スピン偏極STMで探る高スピン偏極磁性合金薄膜の表面状態とスピン依存伝導

使用自旋极化 STM 探索高自旋极化磁性合金薄膜的表面态和自旋相关传导

基本信息

批准号：
20042009
负责人：
川越毅
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka Kyoiku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

研究初年度は、現有の超高真空対応STM/MBE装置を用い1)Cr(001)上準安定bcc Co薄膜のスピン偏極表面準位の検証2)FePt(001)規則合金薄膜清浄表面の作製とそのSTM観察について研究を行なった。1)Cr(001)上に作製した準安定Co超薄膜の成長とそのトンネルスペクトルをSTMおよびLEEDを用いて詳細に調べた。Cr(001)清浄表面に特有なスピン偏極表面準位を確認後、Co3ML室温蒸着後のSTMとLEED観察の結果、Co超薄膜はbcc構造であることを確認した。Cr(001)清浄表面およびCo3ML室温蒸着後のSTSスペクトルを比較した結果、-40mV(Cr), +150mV(Co)に明瞭なピークが観察された。Cr(001)のピークはスピン偏極表面準位に対応する。Co薄膜で観測された明瞭なピークの起源は、第一原理計算から求めたDOSと比較した結果、ほぼ100%スピン偏極したd_z^2軌道によるスピン偏極表面準位であることがわかった。2)東北大で作製したL1_0-FePt(001)規則合金薄膜の清浄表面作製をAr^+エッチングと熱処理によって行い、STMおよびオージェ電子分光(AES)を用いて評価した。Ar^+エッチング前後のAESからFe, Ptシグナルのほか炭素のシグナルが観測された. Ar^+エッチングのみでは、表面の炭素(C)を30%までしか除去できなかったが、エッチングと400℃アニールの繰り返しによってエッチング前の10%以下まで減少させることができた。4その結果、原子レベルで平坦なテラスが形成された。単原子層の高さを調べた結果2.10(±0.15)A、1.70(±0.15)Aの2種類の異なる単原子層の高さが確認できた。現在その詳細を検討しているが、両者の和は3.80Aであり、この値はFePt L1_0規則相のc軸格子定数と一致する。

In the initial stage of the study, the application of existing ultra-high vacuum STM/MBE devices was studied. 1) The calibration of Cr(001) quasi-stable bcc Co thin films; 2) The preparation of FePt(001) regular alloy thin films; 1)Cr(001) on the preparation of quasi-stable Co ultra-thin film growth and development, STM and LEED in detail After confirming the polarization surface alignment of Cr(001), STM and LEED observation of Co3ML after room temperature evaporation, and confirming the bcc structure of Co ultra thin film, Cr(001) clear surface Co3ML room temperature evaporation STS-40mV(Cr), +150mV(Co) Cr(001) is the polar surface alignment. Co thin film measurements show the origin of the polarization, first principles calculations, DOS comparison results, 100% polarization, d_z^2 orbit, polarization surface alignment, etc. 2)The surface preparation of L1_0-FePt(001) regular alloy thin films was evaluated by Ar^+, STM and AES. Ar^+ Ar^+ 4. As a result, the atom is flat. The height of single atomic layer was adjusted to 2.10(±0.15)A, 1.70(±0.15)A, and the height of single atomic layer was confirmed by the difference between the two types. Now we discuss in detail the sum of FePt L1_0 and FePt L1_0.