磁性薄膜のスピン再配列転移の動的過程の追跡とその機構の3次元的解明

追踪磁性薄膜中自旋重排跃迁的动态过程及其机制的3D阐明

• 批准号: 05J11911
• 负责人: 阿部 仁
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11911/
• 关键词: 磁性薄膜; 磁気異方性; XMCD; スピン再配列転移; スピン再配列転移(SRT); XAFS

Pd(111)単結晶基板上のCo薄膜の上へ成長させたFe薄膜について、その磁気異方性を調べた。昨年度までで明らかにしたFe/Ni/Cu(001)におけるFeと同様に、1ML以下のFeは、Co/Pd(111)上でも大きな面直磁気異方性を示すことがわかった。すなわち、環境によらずFe自身の性質に由来する磁気異方性であることが強く示唆された。典型的な磁性薄膜であるFe/Cu(001)薄膜の磁気異方性について詳細に検討した。磁気異方性を理解する際に、磁気異方性エネルギーを表面、内部、界面、と分けて議論するが、これらはきちんと求められていなかった。試料作製の工夫等により、これらを全て求めることに成功した。その結果、Fe/Cu(001)薄膜の磁性、特に面直磁化の起源について、最表面層の大きな面直磁気異方性が膜全体の面直磁化を安定化していることを明らかにした。磁性元素が引き起こすSRTとの比較で、原子・分子が引き起こすものとしてCO/Fe/Cu(001)系の研究を引き続き行った。Fe(2,4ML)/Cu(001)にCOを吸着させると、CO/Fe(2ML)/Cu(001)は面直磁化で2.3μ_Bと特に変化はなかったが、CO/Fe(4ML)/Cu(001)は面内磁化へ転移し、1.1μ_Bと半減した。深さ分解XMCD法による詳細な解析から、4ML薄膜では表面から2層の磁化が消失していることがわかった。面内磁化へとスピン再配列転移したことは、Fe/Cu(001)の研究で明らかになった、Fe表面層が持つ面直磁気異方性が、CO吸着による磁化消失と共に失われたためと考えられる。また、XPSなどによる実験から、これらCO/Fe(2ML)/Cu(001)とCO/Fe(4ML)/Cu(001)では表面構造に違いがあることが示唆される結果が得られた。

研究了在PD（111）单晶底物上的CO薄膜上生长的Fe薄膜的磁各向异性。就像Fe/ni/Cu（001）中的Fe一样，直到去年直到去年，发现1ml以下的Fe在CO/PD上表现出较大的表面指导的磁各向异性（111）。换句话说，强烈建议它是磁各向异性，它源自FE本身的性质，而不论环境如何。详细检查了典型磁性薄膜Fe/Cu（001）薄膜的磁各向异性。当理解磁各向异性时，将磁各向异性能量分别作为表面，内部和界面进行讨论，但尚未正确确定。通过准备样品，我们成功地找到了所有这些。结果，揭示了表面层最大的大表面磁各向异性稳定了整个膜的表面磁化，尤其是表面磁化。与由磁元素引起的SRT相比，我们继续对原子和分子引起的Co/Fe/Cu（001）系统进行研究。当CO被吸附到Fe（2,4ml）/Cu（001）时，Co/Fe（2ml）/Cu（001）在2.3μb时没有特定的变化，但是Co/Fe（4ml）/Cu（4ml）/Cu（001）被转移到平面磁化磁化；导致1.1μ__B的半半度转移。使用深度分辨XMCD方法的详细分析表明，在4ML薄膜中，两层的磁化消失了。自旋重排向平面磁化强度的过渡被认为是由于以下事实：在Fe/Cu（001）研究中揭示的Fe表面层的表面磁各向异性随着CO吸附引起的磁化损失而丢失。此外，使用XPS和其他材料的实验表明，这些CO/Fe（2ML）/CU（001）和CO/FE（4ML）/CU（001）之间的表面结构存在差异。

项目成果

Design concept for a high-resolution variable included angle grazing incidence monochromator with a varied line spacing grating and a new optics for microfocusing

具有可变线距光栅和用于微聚焦的新型光学器件的高分辨率可变夹角掠入射单色仪的设计概念

• 发表时间: 2007
• 期刊: AIP Conf. Proc. 879
• 作者: K.Amemiya;H.Abe;J.Miyawaki;E.O.Sako;T.Ohta
• 通讯作者: T.Ohta

Spin Reorientation Transition in Ultrathin Co Films on Ru(0001) Induced by Ru Capping

Ru 封端诱导 Ru(0001) 上超薄 Co 薄膜中的自旋重新取向转变

• 发表时间: 2007
• 期刊: AIP Conf. Proc. 882
• 作者: J.Miyawaki;D.Matsumura;H.Abe;T.Otsuki;E.Sakai;K.Amemiya;T.Ohta
• 通讯作者: T.Ohta

Anomalous magnetic phases in Fe/Cu(001) ultrathin films induced by CO adsorption

• DOI: 10.1103/physrevb.77.054409
• 发表时间: 2008-02
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: H. Abe;K. Amemiya;D. Matsumura;J. Miyawaki;E. O. Sako;T. Ohtsuki;E. Sakai;T. Ohta

Depth-resolved XMCD application to Fe/Ni/Cu(001) films

深度分辨 XMCD 在 Fe/Ni/Cu(001) 薄膜中的应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: AIP Conf. Proc. 882
• 作者: H.Abe;K.Amemiya;D.Matsumura;T.Ohtsuki;E.Sakai;T.Yokoyama;T.Ohta
• 通讯作者: T.Ohta

Surface structure of CO on Co/Pd(111) magnetic thin films and its effect on the spin reorientation transition of the film

Co/Pd(111)磁性薄膜上CO的表面结构及其对薄膜自旋再取向转变的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys. Rev. B 73
• 作者: D.Matsumura;K.Amemiya;S.Kitagawa;T.Shimada;H.Abe;T.Ohta;H.Watanabe;T.Yokoyama
• 通讯作者: T.Yokoyama