磁性薄膜への分子吸着による磁気スイッチング―深さ分解XMCD法による解析

由于磁性薄膜上的分子吸附而产生的磁开关 - 使用深度分辨 XMCD 方法进行分析

• 批准号: 13740390
• 负责人: 雨宮 健太
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740390/
• 关键词: 表面磁性; 深さ分解; 金属薄膜; 鉄; 銅; ニッケル; X線磁気円二色性; XMCD; 分子吸着; 磁気異方性; 電子の脱出深度; コバルト; 一酸化炭素

最初に試料を磁化するためのコイルを改良し,超高真空を保ったままで2000ガウス程度が得られるようにした。これによってXMCDスペクトル測定の際に円偏光を反転させる必要がなくなり,光路の変化による偽のスペクトル構造を取り除くことができるようになった。また試料の固定をより強固にすることによって,一連の実験中に測定条件が変化することがないようにした。これらの改良によって,Cu(100)単結晶上に成長したFe薄膜について,より精度の高い深さ分解XMCDスペクトルが得られ,詳しい解析の結果,7原子層のFe薄膜の場合には表面2層が強磁性になっており,それより深いところは波長2.4層程度のスピン密度波を形成していることが示唆された。さらに蛍光スクリーンとCCDカメラを用いたイメージング型の検出器を試験的に導入し,様々な出射角の電子を一度に取り込むことによって,測定時間が大幅に短縮されることはもちろん,すべてのデータの測定条件が全く等しくなることによる精度の飛躍的な向上が見られることを確認した。この新システムを用いて上述の試料について温度変化測定を行い,内部のスピン密度波が200K程度より高い温度で消失して非磁性層になることを示唆する結果を得た。また,Cu(100)の上にNiとFeを順次蒸着した試料についてFe薄膜の深さ方向の磁気構造を調べ,膜厚や温度によってはNiと接しているFeは表面のFeと逆向きに磁化されることがあることを世界で初めて直接的に示した。

Initial に sample を magnetization す る た め の コ イ ル を improved し, ultra high vacuum を bartender っ た ま ま で 2000 ガ ウ が ス degree to ら れ る よ う に し た. こ れ に よ っ て XMCD ス ペ ク ト ル determination の interstate に has drifted back towards &yen; polarized を inverse planning さ せ る necessary が な く な り, light path の variations change に よ る pseudo の ス ペ ク ト ル tectonic を take り except く こ と が で き る よ う に な っ た. ま た sample の fixed を よ り strong に す る こ と に よ っ て, for の be 験 に determination conditions in が variations change す る こ と が な い よ う に し た. こ れ ら の improved に よ っ て, Cu (100) 単 に on crystal growth し た Fe film に つ い て, よ り の い high precision deep さ decomposition XMCD ス ペ ク ト ル が have ら れ, detailed し い parsing の results, 7 atomic layer の Fe film の occasions に は surface layer 2 が strong magnetic に な っ て お り, そ れ よ り deep い と こ ろ は wavelength 2.4 degree of layer の ス ピ The <s:1> density wave を forms the て る る る とが とが indicating された. さ ら に 蛍 light ス ク リ ー ン と CCD カ メ ラ を with い た イ メ ー ジ ン グ type の 検 extractor を test に import し, others 々 な emergence Angle の electronic を once に り 込 む こ と に よ っ て, short test time が に significantly shrink さ れ る こ と は も ち ろ ん, す べ て の デ ー タ の く が determination conditions and etc., し く な る こ と に よ る precision の な upward leap Youdaoplaceholder0 see られる とを とを とを for confirmation of た. こ の new シ ス テ ム を with い て の above sample に つ い て temperature variations measuring line を い, internal の ス ピ ン density wave が degree of 200 k よ り い high temperature disappeared で し て nonmagnetic layer に な る こ と を in stopping す た を る results. ま た, Cu (100) on の に Ni と Fe を progressive steamed し た sample に つ い て Fe magnetic thin films の deep さ の 気 tectonic を べ, film thickness や temperature に よ っ て は Ni と meet し て い る Fe は surface の Fe と reverse き に magnetization さ れ る こ と が あ る こ と を め the early で て direct に shown し た.

项目成果

Y.Yonamoto, T.Yokoyama, K.Amemiya, 他: "Magnetism of an ultrathin Mn film on Co(100) and the effect of oxidation studied by x-ray magnetic circular dichroism"Physical Review B. 63. 214406-1-214406-7 (2001)

Y.Yonamoto、T.Yokoyama、K.Amemiya 等人：“Co(100) 上超薄 Mn 薄膜的磁性以及通过 X 射线磁圆二色性研究的氧化效应”Physical Review B. 63. 214406- 1-214406-7 (2001)

K.Amemiya, 他: "O K-edge x-ray magnetic circular dichroism of atomic O adsorbed on an ultrathin Co/Cu(100) film : Comparison with molecular CO on Co/Cu(100)"Physical Review B. 64. 132405-1-132405-4 (2001)

K.Amemiya 等人：“超薄 Co/Cu(100) 薄膜上吸附的原子 O 的 O K 边缘 X 射线磁圆二色性：与 Co/Cu(100) 上分子 CO 的比较”Physical Review B. 64. 132405-1-132405-4 (2001)

K.Amemiya他: "A soft x-ray beamline for surface chemistry in the Photon Factory"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (in press).

K. Amemiya 等人：“光子工厂中用于表面化学的软 X 射线束线”《电子光谱学和相关现象杂志》（正在出版）。

Y.Yonamoto, T.Yokoyama, K.Amemiya他: "Magnetic interaction between adsorbed NO and fcc Co(001) thin films studied by X-ray magnetic circular dichroism"Journal of Physical Society of Japan. (in press).

Y. Yonamoto、T. Yokoyama、K. Amemiya 等人：“通过 X 射线磁圆二色性研究吸附的 NO 和 fcc Co(001) 薄膜之间的磁性相互作用”日本物理学会杂志（正在出版）。

K.Amemiya 他: "Development of a depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism : Application to Fe/Cu(100) ultrathin films"Journal of Physics : Condensed Matter. 15. S561-S571 (2003)

K. Amemiya 等人：“深度分辨 X 射线磁圆二色性的发展：在 Fe/Cu(100) 超薄膜中的应用”《物理学杂志：凝聚态》15。S561-S571 (2003)。