Cu(001)表面におけるマンガン窒化物ナノ構造の成長、電子状態と磁性

Cu(001)表面氮化锰纳米结构的生长、电子态和磁性

基本信息

批准号：
18740177
负责人：
中辻寛
金额：
$ 2.3万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740177/
关键词：
表面・界面物性表面ナノ構造

项目摘要

19年度は、Cu(001)表面上におけるマンガン窒化物(MnN)ナノパッチの周期構造の成長過程と原子構造、電子状態と磁性を、走査トンネル顕微鏡(STM)観察、X線光電子分光(XPS)、軟X線吸収分光(XAS)と磁気円二色性(XMCD)と磁気円二色性(XMCD)測定を用いて調べた。XASとXMCD測定は、高エネルギー加速器研究機構と分子科学研究所の放射光施設にて行った。STM観察では、MnNの低被覆率から飽和被覆率に至るまでの過程を詳細に調べ、ナノ周期構造形成のメカニズムぶ、MnNナノパッチが下地Cuに誘起する歪みを緩和するものとして理解できることを明らかにした。この歪み緩和は表面第2層目までで起きており、これまでに知られている弾性歪み緩和モデルとは異なるメカニズムである。この結果をまとめた論文が厩に受理されている。次に、Mn2p内殻吸収端でのXMCD測定を4K、5Tの極低温強磁場下で行ったが、MCDシグナルはゼロであり、強磁性ではないことがわかった。また、Mnは2価イオンのような振る舞いを示すこともわかった。スペクトル形状には入射光偏光依存性が見られたので、これが反強磁性を反映した線二色性(XMLD)なのか、電子状態の異方性を反映しているのかを調べるために、バルクMnN結晶のネール点付近の温度でのXAS測定を行った。これらの結果と、XPS測定によるMn2p,2s内殻スペクトルとを、配置間相互作用を取り入れたクラスター計算によって再現し、電子状態の詳細な情報を議論するべく、現在解析中である。本年度は、国外も含めて3件の学会発表を行い、昨年度の成果をまとめた報文1報も出版された。

In 2019, the growth process, atomic structure, electronic states and magnetism of the periodic structure of manganese nitride (MnN) nanopatches on Cu(001) surfaces were investigated using scanning tunneling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), soft X-ray absorption spectroscopy (XAS), magnetic circular dichroism (XMCD) and磁圆二色性（XMCD）测量。 XAS和XMCD测量是在高能加速器研究所和分子科学研究所的同步加速器辐射设施上进行的。从低MNN覆盖到饱和覆盖范围的过程中，STM观察结果揭示了MNN纳米捕获纳米层状结构的形成机制，可以理解为基础CU引起的减少菌株。这种应变松弛发生到表面的第二层，与以前已知的弹性应变弛豫模型不同。总结这些结果的论文已被稳定所接受。接下来，在4K和5T的低温高磁场下进行MN2P内壳吸收边缘的XMCD测量值，但发现MCD信号为零，而不是铁磁。还发现MN的行为就像二价离子。由于光谱形状具有入射光极化的依赖性，因此在大量MNN晶体的NEHL点附近的温度下进行XAS测量，以确定这是反映抗铁磁性质还是电子状态的抗铁磁性质的线性二色性（XMLD）。这些结果和MN2P，来自XPS测量的2S内壳光谱通过包含配置相互作用的群集计算重现，目前正在分析以讨论有关电子状态的详细信息。今年，进行了三场会议演讲，包括海外会议，并发表了一份报告，总结了去年的结果。