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スピン波ブリルアン散乱による磁性超薄膜の量子井戸効果の研究

利用自旋波布里渊散射研究超薄磁性薄膜中的量子阱效应

基本信息

批准号：
08640440
负责人：
吉原章
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Ishinomaki Senshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、MBE法により作成された楔型Fe超薄膜(最大膜厚8.9A)中に熱的に励起されたスピン波によるレーザー光の非弾性散乱を、ブリルアン散乱を用いて測定した。測定は全て室温で行なった。1)膜厚2.6A(平均膜厚1.8原子層)においてもシャープなスピン波ピークが観測されたことから、膜厚2.6Aにおいても強磁性状態にあることが証明された。、また、スピン波振動数の磁場変化に対する膜厚依存性の測定から、表面磁気異方性定数を含む磁気定数の膜厚依存性を決定した。その結果、a)容易磁化方向が、表面垂直磁気異方性と形状磁気方性の競合のため、膜厚減少と共に膜厚3A付近で面内磁化から垂直磁化に移行すること、b)膜厚2.6Aにおいてもバルク磁化の約9割程度の値が保持されていることが分かった。2)超薄膜中の電子は、膜厚方向の束縛条件のため量子井戸準位を形成する。この量子井戸効果は、磁気光学スペクトル中に一種の量子振動として観測される。スピン波ブリルアン散乱強度は磁気光学係数で書けるため、スピン波散乱強度にも量子振動効果が現われることが期待される。励起レーザー光エネルギー2.54eV(波長4880A)に対し、散乱強度の顕著な膜厚依存性が観測された膜厚5A付近(n=2の量子準位に対応)で、励起レーザー光のエネルギーと膜厚を変えてスピン波散乱を測定することにより、量子振動を観測することを試みた。本研究で使用したArレーザーでは2.54eVと2.41eVが使用可能であるが、エネルギー差が0.1eVと小さいため、測定精度内で結果に有為な差は認められなかった。この結果はブリルアン散乱による量子井戸効果の検出可能性を否定するものではなく、今後はn=3の量子準位が関与すると期待される膜厚10A付近の試料を用意して、更に測定を進めて行くことを考えている。

In this study, MBE method was used to fabricate wedge-shaped Fe ultra-thin films (maximum thickness 8.9A). In this study, we prepared the wedge-shaped Fe ultrathin films (maximum thickness 8.9A). Measure the temperature at room temperature. 1) the film thickness is 2.6A (the average film thickness is 1.8 atoms). The film thickness is 2.6A (average film thickness 1.8 atom). The film thickness is 2.6A (average film thickness 1.8 atom). The number of wave vibration, the magnetic field, the magnetic field, the film thickness dependence, the surface magnetic field, the film thickness dependence, the surface magnetic field, the film The results are as follows: a) easy magnetization direction, surface perpendicular magnetism, square magnetism, square magnetism, film thickness, surface perpendicular magnetization, square magnetism, film thickness, film thickness, surface perpendicular magnetization, surface perpendicular magnetization, square magnetization, film thickness, film thickness, surface perpendicular magnetization, square magnetization, square magnetization, film thickness, thickness, thickness, 2) in the ultrathin film, the beam conditions in the direction of electron and film thickness are closely related to the formation of quantum well alignment. There is a kind of quantum vibration in the quantum well and the magneto-optical system. The intensity of wave dispersion, the strength of magnetic optics, the intensity of wave dispersion, the intensity of quantum vibration, the results of quantum vibration, the frequency of dispersion, the intensity of dispersion. The 2.54eV (wavelength 4880A) is sensitive, the scattered strength is dependent on the thickness of the film, the thickness of the film is 5A, the thickness of the film is close to 5A, and the dispersion of the film is measured. In this study, Ar was used to determine the accuracy of the 0.1eV. The results showed that the accuracy of the measurement was lower than that of the 0.1eV, and the results showed that there were significant differences in the accuracy. The results show that there is a possibility that the quantum well will not be correct. In the future, it is expected that the film thickness of 10A will be close to 10A, and the test results will be improved.