Orbital angular momentum and interpretation of core-absorption magnetic circular dichroism on the band picture in Co-based Heusler alloys CoSn (=Ti, Zr, and Nb)

コバルト系ホイスラー合金CoSn (=Ti, Zr, and Nb)における軌道角運動量と内殻吸収磁気円二色性のバンド描像に基づいた解釈

山崎 篤志*; 今田 真*; 新井 龍志*; 宇都宮 裕*; 菅 滋正*; 室 隆桂之*; 斎藤 祐児  ; 鹿又 武*; 石田 尚治*

Yamasaki, Atsushi*; Imada, Shin*; Arai, Ryuji*; Utsunomiya, Hiroshi*; Suga, Shigemasa*; Muro, Takayuki*; Saito, Yuji; Kanomata, Takeshi*; Ishida, Shoji*

強磁性ホイスラー合金であるCoTiSn,CoZrSn及びCoNbSnに対して、軟X線領域の内殻吸収磁気円二色性(XAS-MCD)を測定した。Coの2p-3d XAS-MCDスペクトルで観測された多くのピーク構造は、原子多重項計算よりも、バンド計算によって予想されたCoの3d非占有状態によってうまく説明することができる。MCDスペクトルは、軌道モーメントが磁気モーメントに寄与していることを示している。MCDスペクトル解析から得られた軌道モーメントとスピンモーメントの比は、これらの物質間で二倍以上の違いが有る。この変化のメカニズムを、バンド計算の結果と比較して議論した。

The magnetic circular dichroism (MCD) of core-level absorption [x-ray absorption spectroscopy (XAS)] spectra in the soft x-ray region has been measured for the ferromagnetic Heusler alloys CoTiSn, CoZrSn, and CoNbSn. The many-peak structures which are clearly observed in the Co 2p-3d XAS-MCD spectra cannot be well explained by atomic multiplet calculations but are better explained by the Co 3d unoccupied states predicted by linear muffin-tin orbital atomic sphere approximation band structure calculations. The MCD spectra show an obvious contribution of the orbital angular momentum component to the magnetic moment in these alloys. The ratio between the orbital angular momentum and spin derived from the MCD spectra varies by more than a factor of 2 within these alloys. The mechanism of this variation is discussed in comparison with the band structure calculations.