軟X線放射光を利用した元素選択的な磁気特性測定

使用软 X 射线同步加速器辐射进行元素选择性磁性能测量

• 批准号: 15760007
• 负责人: 沢田 正博
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760007/
• 关键词: 軟X線; 円偏光; 放射光; 遷移金属; 多層膜; 薄膜; モリブテン酸化物; 酸化物

本研究では、広島大学放射光科学研究センターの軟X線放射光ビームラインに、磁気円偏光二色性測定システム(XMCDシステム)を整備して、多元系磁性体および磁性多層膜の元素選択な磁気測定を行った。1.軟X線ビームラインにおけるXMCDシステムの整備放射光の円偏光成分を選択的にビームラインに導入して、分光された円偏光軟X線を波長走査して利用できるようにビームライン整備を行った。試料冷却・試料磁化・試料電流測定が可能な超高真空装置を作製して、ビームラインに接続することで、XMCDシステムを整備した。NiおよびCoのL吸収端において、標準試料による円偏光度評価を実施して、定量的に意味のあるXMCD測定を実施可能にした。2.多元系磁性体の軟X線吸収測定パイロクロア型モリブテン酸化物のSm_2Mo_2O_7とTb_2Mo_2O_7およびそれらの混晶試料について、軟X線吸収測定と光電子分光測定を行い、磁性・電気伝導と電子状態の関連を調べた。希土類サイトの置換により、価電子帯および伝導帯の電子状態とモリブテンイオン価数が変更をうけて、磁性と電気伝導が変化することを明らかにした。3.磁性多層膜の元素選択な磁気測定Cu(100)単結晶上に、Cr, Fe, Ni等の遷移金属を単原子単位の蒸着量制御で製膜して、表面化学分析と表面構造分析による製膜評価が可能な環境を整備した。数原子層厚の磁性多層膜Fe/Ni/Cu(100)およびCr/Fe/Cu(100)を作製して、XMCD測定を実施した。Fe/Ni界面における界面電子状態が、磁気異方性に影響を与えることを示唆する結果や、Cr/Fe系のFeサイトの強磁性秩序がCr蒸着量に敏感であり、Fe層の結晶構造変化と関連する可能性を示す結果を得ることができた。

This study is aimed at the preparation of the X-ray emission system, magnetic polarization dichroism system (XMCD system), element selection and magnetic measurement of multi-layer magnetic materials and magnetic films in the field of radiophotology research at Hiroshima University. 1. The wavelength of polarized soft X-ray is investigated and utilized in the preparation of XMCD system. Sample Cooling, Sample Magnetization, Sample Current Measurement Possible Ultra-high Vacuum Device Operation, XMCD Operation Ni and Co absorption end, standard sample, polarization evaluation, quantitative analysis and XMCD determination are possible. 2. Soft X-ray absorption measurement of multi-dimensional magnetic materials Sm_2Mo_2O_7 and Tb_2Mo_2O_7 in mixed crystal samples, soft X-ray absorption measurement, photoelectron spectroscopy, magnetic properties, electrical conductivity and electron state correlation. The electronic state of the electron band and the conduction band of the rare earth species are changed, and the magnetic and electrical conduction are changed. 3. Element Selection of Magnetic Multilayer Films: Measurement of Magnetic Properties Cu(100) Single Crystal, Cr, Fe, Ni and Other Migrating Metals Single Atomic Site Vapor Deposition, Film Preparation, Surface Chemical Analysis and Surface Structure Analysis; Film Preparation Evaluation; Possible Environmental Conditions Fe/Ni/Cu(100) and Cr/Fe/Cu(100) magnetic multilayer films with atomic thickness were prepared and XMCD measurements were performed. Fe/Ni interface electronic state, magnetic anisotropy influence, Cr/Fe system ferromagnetic order, Cr evaporation sensitivity, Fe layer crystal structure change, the possibility of the results

项目成果

Magnetic dead layers induced by strain at fct Fe/Rh(001) interface

• DOI: 10.1143/jpsj.73.2550
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: K. Hayashi;M. Sawada;H. Yamagami;A. Kimura;A. Kakizaki

Masahiro SAWADA: "Perpendicular Magnetic Anisotropy of Co/Pd(111) Studied by Spin-Resolved Photoelectron Spectroscopy"Journal of the Physical Society of Japan. 72・5. 1161 (2003)

Masahiro SAWADA：“通过自旋分辨光电子能谱研究 Co/Pd(111) 的垂直磁各向异性”日本物理学会杂志 72・5 (2003)。

Magnetic dead layers in Fe films induced by a lattice mismatch at an interface

• DOI: 10.1016/j.physb.2004.06.043
• 发表时间: 2004-09-15
• 期刊: PHYSICA B-CONDENSED MATTER
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hayashi, K;Sawada, M;Kakizaki, A
• 通讯作者: Kakizaki, A

Determination of the orbital polarization in YTiO3 by using soft X-ray linear dichroism.

• DOI: 10.1103/physrevlett.93.257207
• 发表时间: 2004-12
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: F. Iga;M. Tsubota;M. Sawada;Hong-bin Huang;Souichiro Kura;Masaki Takemura;K. Yaji;M. Nagira;A. Kimura;T. Jo;T. Takabatake;H. Namatame;M. Taniguchi;M. Taniguchi

Photoelectron spectroscopy and soft X-ray absorption spectroscopy of pyrochlore molybdenum oxides R2Mo2O7 (R=Sm, Tb).

烧绿石钼氧化物R2Mo2O7 (R=Sm, Tb)的光电子能谱和软X射线吸收光谱。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica B : Condensed Matter 351・3-4
• 作者: T.Matsuyama;et al.;K.Hayashi;M.Sawada
• 通讯作者: M.Sawada