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ホウ素と磁性金属界面の作製とその偏極光電子によるスピン伝導測定

硼和磁性金属之间界面的制造以及使用偏振光电子测量自旋传导

基本信息

批准号：
22K04928
负责人：
中川剛志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyushu 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

项目摘要

本研究の目的は二次元原子層であるホウ素薄膜と強磁性薄膜界面を作製し、その電子スピン輸送をスピン偏極した光電子により非接触に測定し、界面結晶構造と電気的・磁気的特性の関係を明らかにすることである。研究は次の２つの過程に分けて進めている。１）ホウ素薄膜試料の作製と２）光励起によるスピン偏極電流生成と測定である。１）のホウ素薄膜試料作製では、強磁性基板としてニッケルを用いて単層ホウ素薄膜の作製に取り組んだ。ホウ素の蒸着速度、試料加熱温度を適切に設定した場合に、単相で数百nmの大きさをもつホウ素薄膜を得ることができた。このホウ素薄膜の結晶構造について、走査トンネル顕微鏡、低速電子回折、第一原理計算から検討し、構造を推定した。このニッケル上のホウ素薄膜を用いて、ニッケルでのスピン偏極電流の生成およびその電子スピンのホウ素薄膜内での輸送を測定する予定である。重金属を組み合わせた多層膜では高いスピン偏極度が期待できる。そのため、モリブデン基板上でのホウ素薄膜も作製した。これまで強磁性物質表面上で単層のエピタキシャルホウ素薄膜を作製した例はなく、大きな前進であると言える。研究当初はホウ素のニッケルへの固溶が懸念されたが、固溶を抑えつつ、ホウ素が結晶化する適切な条件を見いだせた。２）スピン偏極電流生成には波長250nm付近の深紫外光を励起源として用いる。現在、深紫外光源の選定を終えたが納入に時間がかかることから、その間に円偏光入射できる光学系、光電子測定は簡便な電子収量法を用いた観測系、真空装置を立ち上げている。

The purpose of this study is to fabricate a two-dimensional atomic layer polycarbonate film and a ferromagnetic thin film interface, and to fabricate a two-dimensional atomic-layer polycarbonate film and an electromagnetic film. We use non-contact measurement of pole photoelectronics, interfacial crystal structure, and electrical and magnetic properties. The process of research is divided into three parts. 1) Preparation and measurement of PU film sample. 2) Photo-excited polarization current generation and measurement. 1) The sample of polyurethane thin film was prepared and the ferromagnetic substrate was made of polyethylene thin film. The steaming speed of the element and the heating temperature of the sample can be set appropriately according to the situation. The single phase is hundreds of nanometers and the element film is large enough to be obtained. The crystal structure of このホウ element thin film, inspection of トンネル顕microscope, low-speed electron return, first principle calculation, and structure estimation. The use of このニッケル on the のホウ element film and the ニッケルでのスピン bias current generation The measurement of the transmission of the electronic components into the thin film is a predetermined test. Heavy metal を combination わせた multi-layer film では high いスピン extreme ができる. It is made of でのホウ plain film on a そのため, モリブデン substrate. On the surface of ferromagnetic material, a simple layer of thin film is produced, such as a thin film and a large one. At the beginning of the research, the solid solution solution solution solution solution solution solution, the solution solution solution solution solution solution solution, and the crystallization solution solution solution solution solution solution solution solution solution solution was studied at the beginning. 2) The polarization current is generated by using a deep ultraviolet light source with a wavelength of 250nm. Now, when the deep ultraviolet light source is selected, it will be included in the time, and the polarized light will be incident on it. The optical system and photoelectron measurement system are simple and easy to use, and the electronic measurement system and vacuum device are used.