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走査型トンネル顕微鏡でスピンを観る

研究報告コード R993100984
掲載日 2007年5月11日
研究者
  • 末岡 和久
研究者所属機関
  • 北海道大学大学院工学研究科電子情報工学専攻
研究機関
  • 北海道大学大学院工学研究科電子情報工学専攻
報告名称 走査型トンネル顕微鏡でスピンを観る
報告概要 走査型プローブ顕微鏡技術,特に走査型トンネル顕微鏡(STM)では原子分解に達する空間分解能が得られている。もし,STMにスピン分解能を付け加え,表面電子状態のスピン偏極度測定が可能になれば,原子分解能を持つ表面磁性観察装置が実現できると期待される(図1)。本研究では,試料表面の磁性を原子分解能で測定可能なスピン偏極SPM(SP-SPM)を実現するため,SP-SPMに必要とされる探針に関する研究・開発を行い,磁性体表面の電子スピン偏極状態の観察への応用を試みることを目的とした。光励起GaAsスピンプローブによる磁性体表面観察の結果,劈開探針及び薄膜劈開探針において試料表面電子スピン偏極状態に依存したトンネル電流の変化が観測できることが明らかになった。また,SP-FEM/SP-SEMとの複合化の準備が整ったことで,試料表面並びに探針先端におけるスピン偏極状態の評価とSP-STMの検出信号との関係を定量的に評価できると期待される。
画像

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研究分野
  • 顕微鏡法
  • 界面の電気的性質一般
  • 磁性一般
  • 磁性体測定技術・装置
  • 記憶方式
関連発表論文 (1)H. Kodama T. Uzumaki, M. Oshiki, K. Sueoka and K. Mukasa ”Spin-polarized tunneling by spin-polarized scanning tunneling microscopy” Journal of Applied Physics 83(1998)6831
(2)森林茂、末岡和久、棚橋研二、武笠幸一,”FIBによるGaAs-STM探針の作製”,表面科学,18(1997)33
(3)末岡和久、細山直樹、Agus Subagyo,武笠幸一、早川和延,”STMによる光照射GaAs薄膜劈開探針の研究”,表面科学,19(1998)38
(4)倉岡義孝、末岡和久、岩田達夫、相原龍三、早川和延,”小型Mottスピン分析器のSP-SEMへの応用”,日本応用磁気学会誌,22(1998)389
(5)武隈育子、安井雅彦、奥村善信、秋田憲、末岡和久、長谷山美紀、武笠幸一,”確率信号としての磁気力顕微鏡像の解釈手法”,日本応用磁気学会誌,22(1998)1251
(6)木村道哉、遠藤俊博、末岡和久、荒磯恒久、武笠幸一、高橋平七朗,”時間分解フォトルミネッセンスによるスピン緩和時間の測定”,日本応用磁気学会誌,20(1996)253
(7)K. Nakamura, H. Hasegawa, T. Oguchi, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa, First-principles calculation of the exchanges interaction and the exchange force between magnetic Fe films”, Physical Review B 56 (1997) 3218
(8)M. Tsuchida, K. Tokiwano, H. Hosoi, K. Sueoka, Ohtomo, Y.Tanaka, K Mukasa, ”Restoration of images obtained from the scanning tunneling microscope”, Japan, Journal of Applied Physics, 37(1998)3500
研究制度
  • さきがけ研究21、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 末岡 和久. 走査型トンネル顕微鏡でスピンを観る. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1995-1998),1998. p.65 - 76.

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