Pt/Co磁性膜のPt層に誘起された磁気モーメント

問い合わせ番号

SOL-0000001603

ビームライン

BL39XU（X線吸収・発光分光）

学術利用キーワード

A. 試料	無機材料
B. 試料詳細	磁性体, 人工多層膜
C. 手法	吸収、及びその二次過程
D. 手法の詳細	XAFS, XANES, MCD, LD
E. 付加的測定条件	偏光（円、楕円）, 室温, 磁場（< 2 T）
F. エネルギー領域	Ｘ線（4～40 keV)
G. 目的・欲しい情報	スピン・磁性構造

産業利用キーワード

階層1	記憶装置
階層2	HD、MO
階層3	磁性層, 磁気ヘッド, スピンバルブ膜
階層4	磁化, 磁気異方性, 界面磁気構造
階層5	XAFS, NEXAFS, XMCD

分類

A80.14 磁性材料, M40.10 XAFS, M40.30 磁気吸収

利用事例本文

X線磁気円二色性分光 (X-ray magnetic circular dichroism=XMCD) は試料を構成する個々の元素の磁性を調べることのできるユニークな手法です。この手法を用いると、複数の磁性元素あるいは磁性元素と非磁性元素から成る試料について各元素の磁化を分離して測定することができます。また、元々は磁性を持たないCu, Pt, Auなどの元素に誘起された微弱な磁性を感度良く検出することができます。
図に示すのは、Pt/Co磁性二層膜の表面Pt層について測定したXMCDスペクトルです。同一のCo層上に異なる厚さのPt層をもつ４試料について、XMCDスペクトルの大きさを比較しています。この結果から、Coとの界面に位置するPtは１原子あたり0.6_Bという大きな誘起磁気モーメントを持つことがわかりました。また、界面から4原子層目のPt原子まで磁気モーメントが誘起されていることが示されました。

図. Pt/Co磁性膜のPt L2,3吸収端でのX線磁気円二色性 (XMCD) スペクトル

[ M. Suzuki and H. Muraoka, 放射光 17, 201-207 (2004), Fig. 4,
©2004 日本放射光学会 ]

画像ファイルの出典

原著論文/解説記事

誌名

放射光 vol. 17, No. 4, p. 201 (2004).

図番号

Fig. 4

測定手法

X線磁気円二色性 (XMCD) 分光は、右回りと左回りの円偏光X線に対する試料の吸収スペクトルのわずかな違いを測定することによって得られます。この例では、Ptの共鳴吸収端でXMCDスペクトルを測定することにより、Coの大きな磁化に邪魔されることなくPt層の誘起磁化に関する情報が得られます。

図. X線磁気円二色性 (XMCD) 測定の原理

画像ファイルの出典

私信等、その他

詳細

鈴木基寛が作成しました。

測定準備に必要なおおよその時間

6 時間

測定装置

装置名	目的	性能
XMCD測定用電磁石およびクライオスタット	磁気円二色性スペクトルの測定	磁場 ±2 T、試料温度20~300 K
シリコンドリフト検出器	蛍光モードでのXMCD測定	分解能~300 eV, 計数率 2x10^5 cps

参考文献

文献名
M. Suzuki, H. Muraoka, Y. Inaba, H. Miyagawa, N. Kawamura, T. Shimatsu, H. Maruyama, N. Ishimatsu, Y. Isohama, and Y. Sonobe, Phys. Rev. B 72, 054430 (2005).
鈴木基寛, 村岡裕明: 放射光 17, 201 (2004).

アンケート

SPring-8だからできた測定。他の施設では不可能もしくは難しい
本ビームラインの主力装置を使っている
同種実験は本ビームラインの課題の30%以上を占めている

測定の難易度

初心者でもOK

データ解析の難易度

中程度

図に示した全てのデータを取るのにかかったシフト数

4～9シフト

最終変更日 2024-07-02 16:05

大型放射光施設 SPring-8

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