Study on irradiation-induced magnetic transition in FeRh alloys by means of Fe K-edge XMCD spectroscopy

K-吸収端を利用したXMCDによるFeRhにおける放射線照射誘起磁気転移に関する研究

岩瀬 彰宏*; 福住 正文*; 図子 善大*; 鈴木 基寛*; 高垣 昌史*; 河村 直己*; 知見 康弘; 水木 純一郎; 石川 法人   ; 小野 文久*

Iwase, Akihiro*; Fukuzumi, Masafumi*; Zushi, Yoshihiro*; Suzuki, Motohiro*; Takagaki, Masafumi*; Kawamura, Naomi*; Chimi, Yasuhiro; Mizuki, Junichiro; Ishikawa, Norito; Ono, Fumihisa*

FeRh合金におけるイオン照射が原因となる磁性について、放射光X線を利用した磁気円二色性(XMCD)を手段として調べた。イオン照射前は、非磁性であった試料が強磁性を示すようになることを発見し、この磁性の照射イオン種や照射エネルギー依存性を調べた。照射イオン種は、Ni, Kr, Xe, Auで、エネルギーは120Mevから200MeVまでの範囲で実験を行い、イオンの質量,エネルギーの変化に対して系統的な磁性変化を観測した。

We have studied the effects of swift heavy ion irradiation on the magnetic properties of Fe-Rh intermetallic compound by using Fe K-edge X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) at 20 K. For an unirrdaiated specimen, no signal of XMCD spectrum has been observed because Fe-Rh intermetallic compound is intrinsically anti-ferromagnetic below room temperature. For the specimens irradiated with 120-200 MeV Ni, Kr, Xe or Au ions, we have found XMCD spectra which are characterized by a dispersion-type profile with a positive peak and a negative peak near Fe K-edge. The intensity of XMCD spectra remarkably depends on ion-fluence and ion-mass. The experimental result implies that the ferromagnetic state is induced by the swift heavy ion irradiation. The change in magnetic state of Fe element is discussed in terms of energy deposition through the elastic and electronic processes.