スピン工学材料の最表面における電子偏極解析

自旋工程材料最外表面的电子极化分析

• 批准号: 05F05612
• 负责人: 山内 泰
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05612/
• 关键词: スピン; 2次電子; 表面; モンテカルロ; シミュレーション; 吸着; 偏極; 磁性体; 散乱

スピン素子の性能は従来の半導体素子と同様に界面の性質によって大きく左右される。この界面の電子状態、特に従来の半導体産業では研究対象とされなかったスピン状態についてほとんど研究がされていない中で、素子の性能そのものをパラメータに技術開発が先行している。物質材料研究機構では、この界面を模擬した最表面のスピン状態さえ充分に研究されていない状況を打開するため、最表面の電子状態を計測できるスピン偏極準安定脱励起分光法を独自に開発し、磁化した強磁性体最表面のスピン状態を計測してきた。この実験的成果をもとに、より高性能のスピン素子およびスピン工学材料の開発に資することを目的に、スピン工学材料の表面最外層スピン偏極の振る舞いに対して計算機を用いた理論的研究を実施した。特に、磁性体表面に吸着した分子に誘起されるスピン偏極の振る舞いは、表反応の機構解明や有機スピン素子の強磁性体有機分子界面のスピン性能への影響を評価する上で鍵となる重要な情報である。そこで本年度は、スピン偏極準安定脱励起分光法によって、磁性体表面に吸着したCO分子やベンゼン分子のスピン偏極を計測すると共にスピンを考慮した電子状態を第一原理計算により求め、電荷移動やスピン移動の観点から誘起スピン偏極の起源を議論した。その結果、深い価電子準位における吸着分子から磁性基板への電子供与および浅い準位における磁性基板から逆電子供与によってスピン偏極の挙動を明らかにすることができた。実施したスピンに依存したバンド構造計算は物質材料研究機構に設置された材料数値シミュレーターで行った。

自旋器件的性能与传统的半导体器件一样，很大程度上受到界面特性的影响。虽然对该界面的电子态，特别是自旋态的研究很少，这并不是传统半导体行业研究的主题，但技术的发展是以器件本身的性能为参数进行的。为了克服连模拟该界面的最外表面的自旋态也没有得到充分研究的情况，国立材料科学研究所独立开发了自旋偏振亚稳态去激发光谱法，可以测量最外层表面的电子态。最外层表面。磁化铁磁材料最外层表面的自旋状态已被测量。基于该实验结果，我们利用计算机对自旋工程材料最外表面层的自旋极化行为进行了理论研究，旨在为更高性能的自旋器件和自旋工程材料的开发做出贡献。执行。特别是，吸附在磁性材料表面的分子引起的自旋极化行为是阐明表面反应机理和评估有机自旋器件中铁磁有机分子界面自旋性能影响的关键。信息。因此，今年我们将利用自旋极化亚稳态去激发光谱来测量吸附在磁性材料表面的CO分子和苯分子的自旋极化，通过第一性原理计算计算考虑自旋的电子态，并进行电荷我们从自旋转移和自旋转移的角度讨论了诱导自旋极化的起源。因此，我们能够通过从深价态的吸附分子向磁性基底的电子捐赠以及从浅能级的磁性基底的反向电子捐赠来阐明自旋极化的行为。使用安装在国家材料科学研究所的数值材料模拟器进行自旋相关能带结构计算。

项目成果

Analysis of the spin polarization of secondary electrons emitted from ferromagnetic materials

• DOI: 10.1002/sia.2136
• 发表时间: 2006-04
• 期刊: Surface and Interface Analysis
• 影响因子: 1.7
• 作者: X. Sun;Z. Ding;Y. Yamauchi

First-principles study on the spin polarization of benzene adsorbed on Fe(100)surface

Fe(100)表面吸附苯自旋极化的第一性原理研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 101
• 作者: X.Sun;T.Suzuki;M.Kurahashi;H.W.Zhang;Y.Yamauchi
• 通讯作者: Y.Yamauchi

Low energy secondary electrons ejected by metastable helium(He*) beam : Observation of He* spin dependenc

亚稳态氦 (He*) 束发射的低能二次电子：He* 自旋依赖性的观察

• 发表时间: 2007
• 期刊: SURFACE SCIENCE 601
• 作者: M.Kurahashi;X.Sun;Y.Yamauchi
• 通讯作者: Y.Yamauchi

Microfabrication of Silicon Using Self-Assembled Monolayer Resist and Metastable Helium Beam

• DOI: 10.1143/jjap.45.8020
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: J. Zhang;Jianwu Zhang;M. Kurahashi;Taku T. Suzuki;Taku T. Suzuki;Xia Sun;Xia Sun;Y. Yamauchi

準安定原子線を用いたスピン偏極分光

使用亚稳态原子束的自旋偏振光谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: 応用物理 74巻10号
• 作者: 山内 泰;倉橋光紀;鈴木 拓
• 通讯作者: 鈴木 拓