スピン偏極角度分解光電子分光による1次元金属量ナノ構造の研究

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本研究課題においては、将来の金属量子細線超格子の研究およびスピントランスファーの研究を念頭に置き、これまでに研究報告例が極めて少ない1次元金属量子ナノ構造を精度良く作成する方法を確立し、そのスピン・電子状態について調べることを目的として研究を実施した。まず、GaAs(100)単結晶基板上にCr, TiおよびCoの薄膜構造を成長速度や基板温度を変えることにより作成し、これらの試料についてのLEED測定や高分解能での光電子分光測定を行ない、作成条件を検討した。その結果、室温下における成長の場合には試料表面にAsが多く析出してくるのに対し、100K程度の低温下で成長させることによりAsの析出を抑えて薄膜を成長できることがわかった。また、GaAs(100)上にCsと酸素を共吸着させることにより形成される負の電子親和力を持つ表面(NEA表面)上にCoを成長させた系についても高分解能光電子分光測定を行なった。その結果、数原子層成長した後にもNEA表面が保たれていることが見出され、今後、レーザーとの組み合わせ光電子実験などによりGaAs基板内の励起キャリアの薄膜への輸送などのダイナミクスに着目した研究への進展を目指す。また、将来のスピントランスファーの研究と関連して、低温での光照射により光誘起相転移現象を示す鉄ピコリルアミン錯体について光電子分光測定を行なった。その結果、高温相・低温相・光誘起相における価電子状態を明らかとなり、従来の磁気的測定からは高温相と光誘起相とは同様の状態であると示唆されていたものが異なる電子状態を示していることが見いだされた。