多価イオン照射により磁性体表面から放出される2次電子のスピン分析

通过多带电离子照射从磁性材料表面发射的二次电子的自旋分析

• 批准号: 17740264
• 负责人: 中村 信行
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740264/
• 关键词: 多価イオン; 二次電子; 磁性体; スピン; スピン分析

今年度は、まず磁性体表面の清浄化を行うための真空系の整備を行った。昨年度立ち上げた衝突実験槽の真空度は5xlO^<-8>torr程度であったが、モット型検出器の差動排気の強化、ターボ分子ポンプのタンデム化、真空槽焼き出しの強化、などを行うことにより、真空度をlO^<-10>torr台の超高真空を達成した。その上で、磁性体表面をアニールするためのタングステンリボンを超高真空内に設置し、磁性体表面を600℃まで加熱できるように装置を改造した。更に、イオン銃を取り付け、アニールとイオン照射によるスパッタクリーニングを繰り返すことにより、磁性体表面の清浄化を行った。次に、昨年度製作したモット型スピン分析器の性能評価から行った。表面を清浄化し、磁化させたニッケルにアルゴンイオンを入射し、発生する二次電子をモット型スピン分析器に入射し、試験を行った。モット型スピン分析器は、電子を高電圧で加速した上で金薄膜に入射し、その際の散乱電子の角度分布の非対称性からスピンを分析する装置であり、対称位置に設置された2つの検出器の散乱電子数の差から入射電子の偏極度を導出する。試験の結果、金薄膜以外で非弾性散乱した2次電子が大量に検出器に入射し、スピン分析器として動作していないことが分かった。そのため、入射電子のコリーメータや透過電子の散乱防止板の増設を行った他、検出器の背後などを遮蔽し金薄膜以外からの散乱電子が入射されないよう分析器に改造を施した。その結果、ニッケルの磁化方向に応じて、2つの検出器で検出される散乱電子数が変化し、スピン検出器として動作していることが確認できた。

今年，我们首先实施了一个真空系统来清洁磁性材料的表面。去年发射的碰撞实验罐的真空水平约为5xlo^<-8>托尔，但通过加强莫特型检测器的差分排气，串联涡轮涡轮分子泵，并加强了真空水箱烘烤，我们实现了LO^<-10> torr torr单位的超高真空水平。最重要的是，将用于退火的钨丝丝带放在超高的真空中，并修改了设备，以便可以将磁表面加热至600°C。此外，通过连接离子枪并通过退火和离子辐射将磁性材料的表面纯化。接下来，我们对去年制造的Mott-Type Spin Analyzer进行了绩效评估。清洁表面，氩离子入射在磁化镍上，生成的二次电子被入射在莫特型自旋分析仪上进行测试。 Mott-type自旋分析仪是一种设备，可在高压上加速电子，然后进入金薄膜，并分析此时散射电子角分布的不对称性。它从安装在对称位置的两个探测器的散射电子数量的差异中得出了入射电子的极化。测试表明，除了黄金膜以外，大量的二级电子被散布在检测器上，并且没有作为自旋分析仪运行。因此，除了添加用于入射电子的准仪和用于防止透射电子散射的板外，分析仪还进行了修改，以防止散射的电子从除金薄膜以外的其他方法中进入。结果，证实了两个检测器检测到的散射电子数量会根据镍的磁化方向而变化，并且它作为自旋检测器的作用。