スピン偏極走査トンネル顕微分光法

摘要

スピンに依存した固体表面の電子状態を原子スケールの分解能で探ることができるスピン偏極走査トンネル顕微分光法（STM/STS）に関して，その原理と基本的な解析法を解説した後，その開発状況の発展経緯を実際に我々が行った層状Mn（001）膜のスピン偏極STM/STSの結果を紹介しながら歴史的に概括する．我々は室温でスピン偏極STSの面内磁気分解能が～0.5nmに達することを確認した，またMn（001）膜上のFe（001）膜の最初の2原子層は，1原子層内で強磁性結合していたが原子層間で同一線上にない磁気結合（約120度）をしていた．スピン偏極度を定量的に求めようとすると深刻な問題に遭遇する．すなわち磁性探針先端からのトンネル電子のスピン偏極度ベクトルを求めなくてはならないからである．光励起スピン偏極電子を用いてそれを探求している現状にも触れる．