Spin-polarized positron annihilation measurements of polycrystalline Fe, Co, Ni, and Gd based on Doppler broadening of annihilation radiation

消滅光子ドップラー拡がり法に基づく鉄,コバルト,ニッケル及びガドリニウム多結晶のスピン偏極陽電子消滅測定

河裾 厚男; 前川 雅樹; 深谷 有喜   ; 薮内 敦; 望月 出海

Kawasuso, Atsuo; Maekawa, Masaki; Fukaya, Yuki; Yabuuchi, Atsushi; Mochizuki, Izumi

高スピン偏極陽電子源Ge-Gaを用いて磁場中で測定したFe, Co, Ni及びGd多結晶の消滅光子ドップラー拡がりスペクトルは、明瞭な磁場反転非対称性を示した。磁場極性反転の差分スペクトルは、陽電子と電子の偏極を考慮した第1原理計算により再現された。Fe, Co及びNi試料の磁場反転非対称性の大きさは、これらの有効磁化に比例することが知られた。Fe試料のドップラー拡がりスペクトルの磁場依存性は磁化曲線に擬えるヒステリシスを示した。これらの結果はスピン偏極陽電子消滅が磁性体の研究に有用であることを示唆している。

The Doppler broadening of annihilation radiation (DBAR) spectra of Fe, Co, Ni and Gd polycrystals measured using spin-polarized positrons from a Ge-Ga source in magnetic fields exhibited clear asymmetry upon field reversal. The differential DBAR spectra between field-up and field-down conditions were qualitatively reproduced in calculations considering polarization of positrons and electrons. The magnitudes of the field-reversal asymmetry for the Fe, Co and Ni samples was approximately proportional to the effective magnetization. The magnetic field dependence of the DBAR spectrum for the Fe sample showed hysteresis that is similar to a magnetization curve. These results demonstrate that spin-polarized positron annihilation spectroscopy will be useful in studying magnetic substances.