イメージング型の深さ分解XMCD法の開発と表面、界面磁性の直接観察

成像型深度分辨XMCD方法发展及表界面磁性直接观测

基本信息

批准号：
15750151
负责人：
雨宮健太
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度構築したイメージング型の検出器を用いた深さ分解XMCD測定システムによって,磁性薄膜の磁気異方性に関する研究を行った。まず,Cu(100)表面上に成長したNi薄膜にCO分子を吸着させた場合の表面および内部層の磁気異方性の変化を調べた。この薄膜は9原子層程度を境に,それより薄い場合には面内磁化を,それ以上では面直磁化を示すが,COの吸着によってこの境界が7原子層程度にまでシフトする。深さ分解XMCD測定の結果から,清浄表面では表面層は面内磁化を強く好み,内部層は比較的面直磁化を好むことが明らかになった。これにCOを吸着させると表面層の磁化だけが選択的に減少することがわかり,結果として内部層の影響が大きくなることで上述のような境界膜厚のシフトが起こると説明できる。また,表面層と内部層の吸収スペクトル形状の違いも初めて明らかにした。次に,Ni/Cu(100)薄膜にFeを少しずつ蒸着した場合の磁気異方性を調べた。その結果,Feをわずか0.5原子層蒸着しただけで,面内磁化したある膜厚範囲のNi薄膜において面直磁化への転移が観測され,境界のNi膜厚は6原子層以下まで大幅にシフトした。さらに興味深いことに,続けてFeを蒸着していくと今度はFeが合計1-2原子層になったあたりで面内磁化への転移が起こり,境界のNi膜厚が16原子層以上にまで上昇した。このような劇的な変化の原因を解明するために,深さ分解XMCD測定を行った結果,Fe蒸着によってもともとは面内磁化を強く好むNi表面がその傾向をほぼ失うこと,Feは1原子層以下では面直磁化を強く好むが1原子層を超えるとその傾向は急激に失われることが明らかになり,上述のような2回の磁気異方性転移を定量的に説明することが出来た。

我们使用去年建造的成像型探测器的深度分辨XMCD测量系统对磁性薄膜的磁各向异性进行了研究。首先，我们研究了当CO分子吸附在Cu（100）表面上生长的Ni薄膜上时，表面和内层磁各向异性的变化。该薄膜在比约9个原子层薄时表现出面内磁化，在比约9个原子层薄时表现出垂直磁化，但由于CO吸附，该边界移动到约7个原子层。深度分辨XMCD测量结果表明，在干净的表面上，表层强烈倾向于面内磁化，而内层相对倾向于垂直磁化。研究发现，当CO吸附到该材料上时，只有表层的磁化强度被选择性地降低，结果，内层的影响变得更大，这可以解释上述边界膜厚度的变化。我们还首次揭示了表层和内层吸收光谱形状的差异。接下来，我们研究了当Fe逐渐沉积在Ni/Cu(100)薄膜上时的磁各向异性。结果，通过仅沉积0.5原子层的Fe，在一定厚度范围内的面内磁化Ni薄膜中观察到向垂直磁化的转变，并且边界处的Ni膜厚度显着偏移至小于6原子层。层做了。更有趣的是，随着Fe的不断沉积，当Fe总共达到1-2个原子层时，就会发生向面内磁化的转变，并且边界处的Ni膜厚度达到16个原子层或更多。为了阐明这种巨大变化的原因，我们进行了深度分辨XMCD测量，发现原本强烈有利于面内磁化的Ni表面由于Fe沉积而几乎失去了垂直方向的倾向；磁化强度在原子层以下是强烈的，但这种趋势在一个原子层之外迅速消失，使得定量解释上述两个磁各向异性转变成为可能。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

K.Amemiya 他: "Direct observation of magnetic depth profiles of thin Fe films on Cu(100) and Ni/Cu(100) with the depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism"Applied Physics Letters. 84. 936 (2004)

K. Amemiya 等人：“利用深度分辨 X 射线磁圆二色性直接观察 Cu(100) 和 Ni/Cu(100) 上铁薄膜的磁性深度剖面”应用物理快报 84. 936（ 2004）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Direct observation of oscillatory behavior in the surface magnetization of Fe thin films grown on a Ni/Cu(100) film

直接观察 Ni/Cu(100) 薄膜上生长的 Fe 薄膜表面磁化强度的振荡行为

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Phys.Rev.B 70
影响因子：
0
作者：
K.Amemiya;T.Yokoyama et al.
通讯作者：
T.Yokoyama et al.

Direct observation of surface and interface magnetism with the probing depth-dependent X-ray magnetic circular dichroism technique

利用探测深度相关的 X 射线磁圆二色性技术直接观察表面和界面磁性

DOI：
发表时间：
期刊：
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena (in press)
影响因子：
0
作者：
K.Amemiya;T.Ohta 他
通讯作者：
T.Ohta 他

Direct observation of magnetic depth profile with a depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism technique

利用深度分辨 X 射线磁圆二色性技术直接观察磁深度剖面

DOI：
发表时间：
期刊：
Physica Scripta (in press)
影响因子：
0
作者：
K.Amemiya;T.Ohta 他
通讯作者：
T.Ohta 他

D.Matsumura, K.Amemiya 他: "CO induced spin reorientation transition of Co/Pd(111) studied by XMCD and XPS"Physica Scripta. (in press). (2004)

D.Matsumura、K.Amemiya 等人：“通过 XMCD 和 XPS 研究 CO 诱导的 Co/Pd(111) 自旋重定向转变”Physica Scripta（出版中）。

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萱場裕貴・北條健太・小野健太・石崎学・金井塚勝彦・近藤慎一・栗原正人・三ツ石方也・松井淳