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スピン計測-スピンSPMの開発とスピン制御

研究報告コード R013000237
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 武笠 幸一
  • 末岡
  • アグス
  • 細井
  • 中村
  • 澤村
  • 木村
  • アイレアス
研究者所属機関
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
  • 北海道大学大学院工学研究科
研究機関
  • 北海道大学大学院工学研究科
報告名称 スピン計測-スピンSPMの開発とスピン制御
報告概要 電子についての従来の視点である質量・電荷から脱却して「スピンの視点」で考える分野すなわちスピンの関与する量子現象を積極的に用いた新世界を切り拓くことを目的をするもので,物質表面のスピン状態を原子分解能で測定可能な走査プローブ顕微鏡(スピンSPM)—スピン偏極STM(SP-STM)および交換相互作用力顕微鏡(EFM)の開発を行う。これはナノ構造の磁性の研究ならびに磁気記録等応用面においても強力な計測手段を提供できるもので,本研究ではスピン状態の計測・理解からスピン制御を行い,表面物質層の創製を行おうとする,すなわち
(1) スピン偏極STM(SP-STM)の開発
(2) 交換相互作用力顕微鏡の開発
(3) ナノ構造におけるスピンの研究
(4) 磁気抵抗効果による交換相互作用の検出
(5) ミクロな表面磁性の研究
(6) 強磁性/絶縁物/金属。平面型接合におけるトンネリングに関する研究
素子幅500mmの微細磁気抵抗素子が製作可能となり走査磁気抵抗効果顕微鏡(SMRM)としての動作確認ができた。
画像

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研究分野
  • 原子の電子構造
  • 高分子固体の構造と形態学
  • 電子・磁気・光学記録
関連発表論文 (1)K. Nakamura, H. Hasegawa, T. Oguchi, K. Sueoka, K. Hayakawa, and K. Mukasa: First-principles calculation of exchange interaction and exchange force between magnetic Fe films, Physical Review B, 56:3218 (1997)
(2)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 (11, Part2): 6831-6833 (1998)
(3)K. Nakamura, T. Oguchi, H. Hasegawa, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa: Theoretical study of the exchange force between magnetic Fe films; feasibility of exchange force microscopy, Jpn. J. Appl. Phys., 37:6575-6579 (1998)
(4)M. Sawamura, T. Maruyama and K. Mukasa: Theoretical Study on Spin Polarization of III-V Compound Tips, Journal of Magnetics Society of Japan, 23:721-723 (1999)
(5)E. Hirota, R. Nakane, M. Sawamura. S. Chikazumi and K. Mukasa: Structure of Spin Vortices in Ultra-Thin Ferromagnetic Films, Journal of Magnetics Society of Japan, 23:599-601 (1999)
(6)K. Nakamura, T. Oguchi, H. Hasegawa, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa: Theoretical study of exchange force between magnetic films, Journal of Magnetics Society of Japan, 23:724-726 (1999)
(7)M. Sawamura, T. Maruyama and K. Mukasa: Spin Electronic States of GaN Probes:Magnetism of Nanostructures, Journal of Magnetics Society of Japan, 23:1165-1168 (1999)
(8)K. Nakamura, T. Oguchi, H. Hasegawa, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa: Possibility of measuring exchange force through force microscopy, Applied Surface Science, 140:366-370 (1999)
(9)K. Nakamura, T. Oguchi, H. Hasegawa, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa: First-principles calculation of exchange force on magnetic Fe surface, Applied Surface Science, 142:433-437 (1999)
(10)M. Sawamura and K. Mukasa: Spin-Dependent Surface Characteristics for an Absorbed Hydrogen Atom under a Scanning Tunneling Microscope Environment-Atom Manipulation by Magnetic Field, Jpn. J. Appl. Phys., 38:3853-3855 (1999)
(11)A. Subagyo, K. Sueoka, K. Mukasa and K. Hayakawa: Scanning Tunneling Microscopy Study of Surface Structure and Mganetism of Fe Thin Films Grown on MgO(001), Jpn. J. Appl. Phys., 38:3820-3825 (1999)
(12)G. Eilers, Y. Yamada, M. Matsui and K. Mukasa: Scanning probe microscopy study of the interface roughness dependence of the magnesium of metallic multilayers, Applied Surface Science, 142:527-531 (1999)
(13)A. Subagyo, K. Sueoka and K. Mukasa: Growth Morphology of Epitaxial Fe Films on Annealed MgO (001) Surfaces, IEEE Transactions on Magnetics, 35:3037-3039 (1999)
(14)M. Sawamura, T. Maruyama and K. Mukasa: Theoretical Study on Spin Polarization of III-V Compound Tips, Journal of Magnetics Society of Japan, 23:721-723 (1999)
(15)H. Hosoi, K. Sueoka, K. Hayakawa and K. Mukasa: Atomic resolved imaging of cleaved NiO(100) surfaces by NC-AFM, Applied Surface Science, 157:218-221 (2000)
(16)T. Endou, K. Sueoka and K. Mukasa: Electron Spin-Relaxation Times in p-type δ-doped GaAs/AlGaAs Double Heterostructures, J.J.A.P, 39:397-401 (2000)
(17)中村基訓,木村道哉,末岡和久,武笠幸一:走査型磁気抵抗効果顕微鏡用カンチレバーの設計と試作,日本応用磁気学会,24:771-774 (2000)
(18)M.Sawamura,T.Maruyama and K.Mukasa: Spin Electronic States of Wurtzite GaN Nanostructures,日本応用磁気学会,24:443-446 (2000)
(19)A. Subagyo, H. Oka, G. Eilers, K. Sueoka and K. Mukasa: Scanning Tunneling Microscopy Observation of Epitaxial bcc-Fe(001) Suface, J.J.A.P, 39:3777-3779 (2000)
(20)G. Eilers and K. Mukasa: Surface Morphology of Thin Cu Films Grown on Magnesium Oxide(100), J.J.A.P, 39:3780-3783 (2000)
(21)A. Subagyo, K. Sueoka and K. Mukasa: In Situ STM Observation of the Spiral Growth in the Epitaxial Fe Films on MaO(001), MRS Symposium Proceddings, 580:429-434 (2000)
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、量子効果等の物理現象/研究代表者 武笠 幸一(北海道大学大学院工学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 武笠 幸一,末岡,アグス,細井,中村,澤村,木村,アイレアス. スピン計測 —スピンSPMの開発とスピン制御—. 戦略的基礎研究推進事業 量子効果等の物理現象 平成7年度採択研究課題終了シンポジウム予稿集,2001. p.17 - 23.

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