スピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定による表面磁性測定装置の開発

Development of spin-polarized positronium time-of-flight measurement for evaluation of surface magnetization

前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜   ; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男

Maekawa, Masaki; Zhou, K.*; Fukaya, Yuki; Zhang, H.; Li, H.; Kawasuso, Atsuo

スピン偏極低速陽電子ビームと再放出ポジトロニウム(Ps)の3光子消滅率測定法を用い、磁性薄膜表面に存在する電子スピンの検出と電子偏極率を評価している。Ps形成は金属最表面よりさらに0.1nmほど真空側の極めて低電子密度な領域でのみで起こるため、真の金属最表面の電子スピンが得られるが、さらに再放出Psの速度分布(TOF)も取得できるよう装置開発を行っている。これによりフェルミ面といった特定の電子状態の電子スピンのみを選択的に抽出できると期待される。通常、陽電子ビームのTOF測定はパルスビームを用いてタイミング信号を取得するが、スピン偏極陽電子ビームは減偏極を避けるため静電レンズ輸送でありパルス化が困難である。また静電レンズ輸送では輸送中のビームエネルギー制御が難しく、試料直前に設置した電極によりエネルギー制御を行っているため試料からの二次電子をタイミング取得に用いることもできない。そこでビームライン途中の薄膜通過時に放出される2次電子を利用する。現在、そのようなTOF装置の構築を進めており、2次電子の信号取得に成功している。ビーム強度の向上を目指して陽電子線源部の改良を進めている

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