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イオンチャネリングによるスピン注入界面; Fe$$_{3}$$Si(111)/Si(111)の原子変位の評価

Ion channeling analysis of disordering behavior at Fe$$_{3}$$Si(111)/Si(111) heteroepitaxial interfaces

野口 雄也*; 川久保 雄基*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 前田 佳均

Noguchi, Masaya*; Kawakubo, Yuki*; Narumi, Kazumasa; Sakai, Seiji; Maeda, Yoshihito

DO$$_{3}$$型規則格子をもつホイスラー合金Fe$$_{3}$$Siは、Fe$$_{3}$$Si(111)/Si(111)ヘテロ界面において+4%程度の大きい格子不整合をもつが、低温分子線エピタキシー(MBE)法により原子層レベルで平坦なエピタキシャル界面が実現されている。本研究では、ラザフォード後方散乱(RBS)/チャネリング法によりFe$$_{3}$$Si(111)/Si(111)ヘテロ界面の原子変位を評価し、界面の熱安定性の支配因子を検討した。MBE法を用いてSi(111)基板上に作製したFe$$_{3}$$Siエピタキシャル膜を373, 473, 573Kで真空中2時間アニールし、その後、2MeV $$^{4}$$He$$^{+}$$を用いてSi$$<$$111$$>$$軸付近での後方散乱収量の角度依存を測定した。最小収量$$chi$$$$_{min}$$、臨界角$$psi$$$$_{1/2}$$を求め、Debye理論を用いて、静的原子変位$$<$$${it u}$ $$_{s}$$$$>$$を計算した。$$<$$${it u}$ $$_{s}$$$$>$$のアニール温度依存性より、FeはSiよりも$$<$$${it u}$ $$_{s}$$$$>$$の増加量が大きいことがわかった。これは原子列の乱れはFe原子の乱れが支配的であることを示している。DO$$_{3}$$型格子では$$<$$111$$>$$軸方向へのFe原子拡散はSi原子拡散より起こりやすい。しかし、RBSスペクトルからはアニール後の拡散挙動は確認できなかった。また、Fe原子の$$<$$${it u}$ $$_{s}$$$$>$$は、それぞれのアニール温度の熱膨張による原子変位に支配されている。これらの結果から、室温で測定したFe原子の$$<$$${it u}$ $$_{s}$$$$>$$は、高温での熱膨張による原子変位が室温にクエンチ(残留)されたものと考えることができる。これはFe$$_{3}$$Si$$<$$111$$>$$軸方向の原子変位は非線形性が大きいことを表す。

no abstracts in English

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

 :

巻

 :

号

 :

ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

第9回高崎量子応用研究シンポジウム

開催年月

 :

2014/10

開催都市

 :

高崎

開催国

 :

日本

キーワード

 :

no keyword

特許データ

 :

PDF

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論文URL

 :

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

TIARA(イオン照射研究施設)

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

九州工業大学

Access

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