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スピン偏極水素原子散乱装置の開発とこれを利用した表面磁気構造の解明

自旋极化氢原子散射装置的研制及利用其阐明表面磁结构

基本信息

批准号：
11J09249
负责人：
武安光太郎
金额：
$ 1.22万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題では, スピン偏極水素原子線源と測定系を開発し, 水素原子の散乱を利用した表面磁気構造の測定を行うことを目的としている. H25年度は, 前年度まで開発を進めてきた水素原子線源の開発をさらに進め, ~3x10^<15>㎝^<-2>s^<-1>の流量をもつ水素分子線, ~1x10^<14>㎝^<-2>s^<-1> の流量をもつ水素原子線を生成することに成功した. 現時点では散乱水素原子のスピン偏極度を精度良く測定することが困難だと予想されたため, 方針を切り替え, 水素分子線の散乱による原子核スピン転換を利用して磁気構造を測定することを試みた. 水素分子の核スピン同位体, オルソ水素分子・パラ水素分子間の遷移は気相ではほぼ禁制だが, 固体表面のスピンによって促進されることが分かっている. 散乱水素分子の原子核スピン状態を測定するために, 多光子共鳴イオン化法による測定系の立ち上げを行った. 試料として, 前年度までに酸素欠損による電子状態変化と吸着水素の荷電状態を調べたSrTiO_3(001)表面を用いた. SrTiO_3(001)表面では, TiO_2やZnO表面で議論されるように酸素欠損や吸着水素が局在スピンを持つ可能性があるが, 表面の常磁性相の検知が困難であることから明らかにされていなかった. 酸素欠損のない表面, 酸素欠損を表面に1x10^<13>㎝^<-2>程度含む表面を作成し, それぞれの上で散乱された水素分子の回転状態の測定を行った. その結果, 酸素欠損導入表面ではオルソ水素分子からパラ水素分子への遷移が酸素欠損のない表面と比較して1.9倍促進されることが分かった. 酸素分子を物理吸着させたAg(111)表面におけるオルソ・パラ転換の促進と比較・解析することで, 表面に1.7x10^<13>㎝^<-2>のボーア磁子が存在する可能性があることが分かった. 解析方法の確立により, 将来的に物質と磁性相を選ばない表面磁気構造の解析が可能になると考えている.

This subject is aimed at the development of a measurement system for polarized water atom radiation sources and the utilization of scattered water atoms in surface magnetic field structures. H25 year, the previous year's development progress, ~3x10^ s^flow rate,~ 1x10 <15>^<-2>s^<-1>flow rate, ~1x10 <14>^<-2>s <-1>^water atomic line generation success. The present point is to measure the dispersion of water atoms with good accuracy. The nuclear isotope of water molecule, the molecular migration of water molecule, the phase transition of water molecule, the phase transition of solid surface and the phase transition of water molecule. The determination of nuclear states of scattered water molecules by multiphoton resonance (MPR) method In the previous year, the electron state of SrTiO_3(001) was changed due to the deficiency of the acid element. SrTiO_3(001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_3 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_3 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_3 (001) surface, TiO_2 (001) surface, TiO_2 (0001) surface, TiO_2 The surface of acid deficiency is 1x10^and the surface of acid deficiency is 1x10^<13>and the surface of acid deficiency is 1x10 ^<-2>. As a result, the acid deficiency introduced into the surface was 1.9-fold faster than the acid deficiency introduced into the surface. The physical adsorption of acid molecules on the Ag(111) surface is very difficult to compare and analyze, and the surface is 1.7x10^<13>and the magnetic particles exist<-2>. The establishment of analytical methods for the selection of magnetic phases in future substances and the analysis of surface magnetic structures are possible.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

SrTi03表面における吸着水素の電子状態

SrTi03表面吸附氢的电子态

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Takeyasu;K. fukada;S. Ogura;M. Matsumoto;K. Fukutani;武安光太郎,深田啓介,小倉正平,松本益明,福谷克之;武安光太郎,深田啓介,小倉正平,松本益明,福谷克之
通讯作者：
武安光太郎,深田啓介,小倉正平,松本益明,福谷克之

Oxygen-vacantjy-induced electronic states on a SrTi03 surface and interaction with gas molecules

SrTi03 表面氧空位诱导的电子态及其与气体分子的相互作用