CIQuS 量子ビーム連携研究センター

KEK

#02 超高速・超低消費電力の情報通信デバイス開発へ向けたスピントロニクス材料のマルチプローブ表面・界面観察

プロジェクトリーダー:北村 未歩

情報化社会においてますます重要になる超高速・超低消費電力の情報通信デバイスの開発において、電子の電荷だけではなくスピンを利用した、いわゆるスピントロニクス材料が注目されています。本プロジェクトでは、スピントロニクス材料の心臓部である、非常に薄い磁性体や絶縁体層からなる積層膜に対して、X線CTR散乱・表面回折・陽電子回折・EXAFSなどから構造(原子配列)を、光電子分光・軟X線XASなどから化学・電子状態を、そして軟X線MCD・ミュオンSR・中性子反射率などからスピン状態を、それぞれ明らかにします。これらのプローブ・実験手法を使い分けることで、原子層レベルの表面から数10 nmにおよぶ深さまで、特に薄膜と薄膜の界面に着目しながら様々なスケールの深さを様々な観点で調べ、スピントロニクス材料が磁気抵抗効果などの機能を発現するメカニズムを解明することで、新たな材料開発につなげます。

主要メンバー(KEK物構研)

北村 未歩,雨宮 健太,堀場 弘司,永井 康介,和田 健,望月 出海,兵頭 俊夫

連携研究機関

東大,東北大,群馬大,早稲田大,阪大,産総研,NIMSなど

主な手法

X線CTR散乱,表面回折,陽電子回折,EXAFS,光電子分光,軟X線XAS,軟X線MCD,ミュオンSR,中性子反射率

マルチプローブによるマルチスケール・マルチ観点の表面・界面観察