瀬戸诚 复合原子力科学研究所教授、小林康浩 同助教、三井隆也 量子科学技術研究開発機構上席研究員、綿貫徹 同次長、上野哲朗 同主任研究員、境誠司 同プロジェクトリーダー、李松田 同主任研究員、増田亮 弘前大学助教、赤井久純 東京大学特任研究員の研究グループは、スピントロニクスデバイスへの応用等に期待される放射光メスバウアー線源を利用して材料の表面付近の磁性を一原子層単位の深さ精度で調べることが出来る新しい計測技術を開発しました。
この技术を用いて、磁石の代表とも言える鉄についてこれまで谜だった表面付近の磁性を详しく调べた结果、表面から深くなるにつれて磁力が一原子层毎に増减している复雑な现象を世界で初めて明らかにし、この现象が约40年前に理论的に提案されていた「磁気フリーデル振动」であることを突き止めました。本成果は、人类が数千年にわたって使用してきた材料である鉄における新たな発见という点において、学术的に意义深いものであると考えられます。
本研究グループは、本开発により実现した局所磁性探査技术の特长を活かして、磁石のミクロな振る舞いにより动作するスピントロニクスデバイスなど高速?省エネルギーな次世代情报デバイスの开発を目指し、磁性材料など异なる材料をナノメートルスケールで积层した多层膜の各层の内部や界面の局所磁性の分析に活用していく予定です。
本研究成果は、2020年12月4日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載され、「PRL Editors’ Suggestion」に選ばれました。
【顿翱滨】
T. Mitsui, S. Sakai, S. Li, T. Ueno, T. Watanuki, Y. Kobayashi, R. Masuda, M. Seto, and H. Akai (2020). Magnetic Friedel Oscillation at the Fe(001) Surface: Direct Observation by Atomic-Layer-Resolved Synchrotron Radiation 57Fe M?ssbauer Spectroscopy. Physical Review Letters, 125(23):236806.
