スピンゼーベック効果を示すPt/YIG薄膜の硬X線光電子分光による界面分析

Interfacial analysis of high-energy X-ray photoelectron spectroscopy of Pt/YIG thin film showing spin Seebeck effect

小畠 雅明  ; 吉井 賢資  ; 福田 竜生  ; 川崎 郁斗  ; 岡根 哲夫  ; 針井 一哉; 家田 淳一   ; 日置 友智*; 齊藤 英治

Kobata, Masaaki; Yoshii, Kenji; Fukuda, Tatsuo; Kawasaki, Ikuto; Okane, Tetsuo; Harii, Kazuya; Ieda, Junichi; Hioki, Tomosato*; Saito, Eiji

熱によりスピン流を生み出すスピンゼーベック効果を示すPt/YFeO(YIG)系に対し、放射光硬X線光電子分光(HAXPES)により特異物性の起源を明らかにすることを試みた。本系は、外部磁場が存在しない状況でもホール効果を発現する(異常ホール効果)。この起源として、YIG中のFeイオンがPt膜に染み出し、磁性を持つ金属間化合物を生成していることが示唆されている。本研究ではHAXPESにより、界面近傍の鉄イオン等の電子状態を測定した。実験はSPring-8の原子力機構ビームラインBL22XUで行った。Fe 1s光電子スペクトルからは、鉄イオンが3+のものと金属的な0価に近い2つの状態が存在することが判明し、このシナリオを支持する結果が得られた。Pt 4fやO 1sスペクトルなども測定しており、詳しい結果は当日報告する。

We have performed high-energy X-ray photoemission spectroscopic measurements of Pt/YFeO (YIG) thin film showing spin Seebeck effect. This system shows intriguing properties such as anomalous Hall effect. To reveal the origin of this behavior, photoelectron spectra were taken using synchrotron radiation at the BL22XU beamline of SPring-8. It was found that the Fe 1s photoelectron peak was split into two peaks; the one arises from YIG, while the other from intermetallic compound between Fe and Pt. This result is consistent with the proposed mechanism of anomalous Hall effect. The other results will be presented at the conference.