ハーフメタル型ホイスラー合金の電子構造制御機構の解明

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本研究では、スピントロニクス材料の有力な候補であるハーフメタル型Co及びMn基フルホイスラー合金に対し、電子構造と磁気秩序構造の詳細を放射光分光測定により解明することを目的としている。初年度において特に高エネルギー光電子分光、及びX線吸収磁気円二色性測定（XAS-MCD）に焦点を当て研究を推進した。フェリ磁性体Mn2VAlに対する軟X線光電子分光により、Fermi準位近傍の電子構造はMn 3d成分が支配的であることを示し (学会発表１件)、角度分解光電子分光（ARPES）により明瞭なバンド分散およびフェルミ面を得ることに成功した。また、磁場中における硬X線光電子分光が測定機構を整備し、Co2MnSi及びMn2VAlの遷移金属（TM）2p内殻準位に明瞭な磁気円二色性（HAXPES-MCD）を見出した（学会発表3件、うち国際会議招待講演１件）。このMCD信号は磁性を司るTM 3d軌道の有効磁場による2p内殻準位のゼーマン分裂とスピン偏極に由来する。これまで申請者等は、２p内殻のスピン偏極を利用したスピン偏極電子構造観測手法として、磁場中共鳴非弾性X線散乱（RIXS-MCD）を開発・提案してきたが(国際会議招待講演1件、解説記事１件)、本研究の結果はRIXS―MCDの原理を実験的に裏付ける重要な成果といえる。以上に加え、ハーフメタル 型ホイスラー合金Co2MnSiの2p吸収スペクトルに現れる広域X線吸収微細構造（EXAFS）に磁気円二色性（MEXAFS）を見出し、分光理論グループとの共同研究により多重散乱理論を用いた解析手法の開発を推進した（学会発表２件）。