単層グラフェン/強磁性金属界面の電子・スピン状態

Electronic and spin states at single layer graphene / Ni interface; A Depth-resolved XMCD study

松本 吉弘; 圓谷 志郎; 大伴 真名歩; Avramov, P.; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 境 誠司

Matsumoto, Yoshihiro; Entani, Shiro; Otomo, Manabu; Avramov, P.; Naramoto, Hiroshi*; Amemiya, Kenta*; Sakai, Seiji

本研究ではスピン注入効率に支配的な寄与を及ぼすことが考えられるグラフェンと強磁性金属電極の界面の電子・スピン状態の解明を目的に、単層グラフェン(SLG)をNi(111)薄膜上に成長した積層構造について深さ分解したX線磁気円二色性(XMCD)分光の実験を行った。結果として、自由表面に近いSLGの状態をより強く反映するe=0.5nm付近のスペクトルにおいて、軌道の領域(約290eV以下)に強いXMCD信号が観測された。これは、Ni(111)薄膜の磁化方向に応じてSLGのフェルミレベル近傍の状態にスピン偏極が誘起されていることを示している。さらに、検出深さの増大に伴いXMCD信号の符号が逆転する奇妙な振る舞いが観測された。同現象の原因は現時点では不明であるが、深さ分解を行っていない先行研究で報告された弱いXMCD信号は、深さに伴う信号強度の変化が相殺した結果と考えられる。

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