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

阐明半金属霍斯勒合金的电子结构控制机制

• 批准号: 22K03527
• 负责人: 藤原 秀紀
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03527/
• 关键词: 新分光法開発; スピン偏極電子状態; ハーフメタル; スピントロニクス; ホイスラー合金; 電子状態; 光電子分光; X線吸収分光

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）。

The purpose of this study is to clarify the potential candidates for Co and Mn based alloys, electronic structures and magnetic order structures in detail by radiometric spectroscopy. In the early years, the focus of high-resolution photoelectron spectroscopy and X-ray absorption magnetic dichroism (XAS-MCD) was promoted. The electronic structure near Fermi level is dominated by Mn3d component in soft X-ray photoelectron spectroscopy of Mn2VAl magnetic materials (one piece of research paper), and the angle resolution photoelectron spectroscopy (ARPES) is successfully used to understand the dispersion of Mn2VAl particles. Hard X-ray photoelectron spectroscopy (HXPES-MCD) was developed for the determination of hard X-ray photoelectron spectroscopy in magnetic fields and for the detection of magnetic dichroism (HAXPES-MCD) at the 2p inner shell level of Co2MnSi and Mn2VAl (3 academic presentations, 1 international conference presentation). The magnetic field of the MCD signal is 2p, and the polarization of the MCD signal is 2p The applicant and others have proposed a method for measuring the electron structure of 2p inner shell polarization, resonance non-dispersive X-ray scattering (RIXS-MCD) in magnetic field (1 international conference guest lecture, 1 explanatory note), and the results of this study are important achievements in the implementation of RIXS-MCD principle. In addition, the 2p absorption spectrum of Co2MnSi alloy was discovered in EXAFS and MEXAFS, and the development of multiple-scattering theory was promoted (2 pieces of table).

项目成果

Anisotropic magnetization and electronic structure of the first-order ferrimagnet ErCo2 studied by polarization dependent hard X-ray photoemission spectroscopy

偏振相关硬X射线光电子能谱研究一阶亚铁磁体ErCo2的各向异性磁化强度和电子结构

• DOI: 10.1016/j.physb.2022.414465
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physica B: Condensed Matter
• 作者: Abozeed Amina A.;Gorbunov Denis I.;Kadono Toshiharu;Kanai-Nakata Yuina;Yamagami Kohei;Fujiwara Hidenori;Sekiyama Akira;Higashiya Atsushi;Yamasaki Atsushi;Tamasaku Kenji;Yabashi Makina;Ishikawa Tetsuya;Wada Hirofumi;Andreev Alexander V.;Imada Shin
• 通讯作者: Imada Shin

ハーフメタル型ホイスラー合金Mn2VAlのMn 2p-3d共鳴光電子分光

半金属Heusler合金Mn2VAl的Mn 2p-3d共振光电子能谱

• 发表时间: 2022
• 作者: 堤美和;藤原秀紀;野末悟郎;濵本諭;臼井大智;今田真;久我健太郎;木須孝幸;大浦正樹;梅津理恵;関山明
• 通讯作者: 関山明

ハーフメタル型ホイスラー合金Co2MnSiにおけるMn L2,3端広域X線吸収微細構造の磁気円二色性

半金属Heusler合金Co2MnSi中Mn L2的磁圆二色性、三棱宽范围X射线吸收精细结构

• 发表时间: 2023
• 作者: 藤原秀紀;向後純也;笠原理加;西岡拓真;藤本直央;永井浩大;関山明;角田一樹;竹田幸治;斎藤祐児;梅津理恵;二木かおり
• 通讯作者: 二木かおり

角度分解光電子分光を用いたNiMnSbの電子状態研究

使用角分辨光电子能谱研究 NiMnSb 的电子态

• 发表时间: 2023
• 作者: 臼井大智;野末悟郎;尾瀬朱音;堤美和;藤原秀紀;濵本諭;中田惟奈;木須孝幸;関山明;大浦正樹;岩瀬文達;福原忠;増渕伸一;今田真
• 通讯作者: 今田真

Probing spin-polarized electronic structures on half-metallic Heusler alloys using combined bulk-sensitive spectroscopies

使用组合体敏感光谱探测半金属霍斯勒合金上的自旋极化电子结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 野末悟郎;尾瀬朱音;堤美和;榎本彬人;藤原秀紀;木須孝幸;濵本諭;玉作賢治;矢橋牧名;石川哲也;東谷篤志;山崎篤志;今田真;Farid Labib;鈴木慎太郎;田村隆治;関山明;H. Fujiwara;H. Fujiwara
• 通讯作者: H. Fujiwara