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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04928/
• 关键词: 二次元物質; 強磁性表面; スピン偏極光電子; ホウ素薄膜; スピン依存電子伝導; 光電子分光

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。

Purpose this study の は secondary yuan atomic layer で あ る ホ ウ plain film と し, the strong magnetic thin film interface を cropping そ の electronic ス ピ ン conveying を ス ピ ン partial pole し た photoelectron に よ り non-contact に determination し, interfacial crystallization structure と electric 気, the characteristics of magnetic 気 の masato を and Ming ら か に す る こ と で あ る. The study of the に sub-<s:1> 2 けて <s:1> process に is further けて into めて る る る. 1) Preparation of ホウ thin film test sample と2) Photoexcited によるスピ によるスピ polarization current generation と determination である. 1) の ホ ウ plain film sample as system で は, strong magnetic substrate と し て ニ ッ ケ ル を with い て 単 layer ホ ウ に take the plain film の cropping り group ん だ. ホ ウ element の steamed speed, the heating temperature of sample を appropriate に set し に, 単 た venues で hundreds of nm の big き さ を も つ ホ ウ plain film を must る こ と が で き た. こ の ホ の ウ plain film crystallization structure に つ い て, walkthroughs ト ン ネ ル 顕 micro mirror, electronic inflexion at low speed, the first principle calculation か ら beg し 検 presumption, tectonic を し た. On こ の ニ ッ ケ ル の ホ を ウ plain film with い て, ニ ッ ケ ル で の ス ピ の ン partial current generated お よ び そ の electronic ス ピ ン の ホ ウ element within the film で の conveying を test す る designated で あ る. Heavy metal を group み combination わせた multilayer film で で high スピ スピ <s:1> extreme が expectation で る る る Youdaoplaceholder0 そ ため, モリブデ ホウ thin films of で and ホウ on モリブデ モリブデ substrates are そ fabricated and た. で こ れ ま で strong magnetic material surface layer 単 の エ ピ タ キ シ ャ ル ホ ウ plain film を cropping し た example は な く, big き な forward で あ る と said え る. Research had は ホ ウ element の ニ ッ ケ ル へ の solid solution が suspense さ れ た が, solid solution を え suppression つ つ, ホ ウ element が crystallization す る appropriate な conditions を see い だ せ た. 2) The スピ <s:1> polarized current generates に に with a wavelength of 250nm, and is excited by を near deep ultraviolet light. The origin is と <s:1> て and て are excited by る る. Now, deep uv light source の を eventually selected え た が into the に が か か る こ と か ら, そ の between に has drifted back towards &yen; polarized incident で き る optics, optoelectronic measuring method of simple は な electronic 収 を with い た 観 measurement system, vacuum device を made ち げ て い る.

项目成果

Young Investigator Best Paper Award

青年研究者最佳论文奖

Bangladesh Atomic Energy Commission(バングラデシュ)

孟加拉国原子能委员会（孟加拉国）

Structural investigation of Sn thin films on metal surfaces

金属表面锡薄膜的结构研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Xiaobin Chen;Dhiman Banik,Takeshi Nakagawa
• 通讯作者: Dhiman Banik,Takeshi Nakagawa

Structural investigation of Boron on Ni(111)

Ni(111)上硼的结构研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Xiaobin Chen;Dhiman Banik,Takeshi Nakagawa;Xiaobin Chen,Takeshi Nakagawa
• 通讯作者: Xiaobin Chen,Takeshi Nakagawa

モリブデン表面上におけるホウ素薄膜の構造

钼表面硼薄膜的结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Xiaobin Chen;Dhiman Banik,Takeshi Nakagawa;Xiaobin Chen,Takeshi Nakagawa;岩城 展世, 中川 剛志
• 通讯作者: 岩城 展世, 中川 剛志