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論文

Isolated hydrogen center in wide gap semiconductors studied by $$mu$$SR

下村 浩一郎*; 門野 良典*; 西山 樟生*; 渡辺 功雄*; 鈴木 栄男*; Pratt, F.*; 大石 一城; 水田 正志*; 斎藤 峯雄*; Chow, K. H.*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.444 - 446, 2006/04

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.12.114
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.64(Physics, Condensed Matter)

Recent progresses of the studies of isolated hydrogen center in ZnO and GaN by muon spin rotation methods are reported. Preliminary experimental results for shallow muonium hunting as an acceptor in InSb and GaSb are also discussed.

口頭

強磁場下にある磁性体の陽電子消滅寿命の測定

前川 雅樹; 河裾 厚男; 斎藤 峯雄*

no journal, , 

陽電子のスピン偏極性を利用した陽電子消滅法では、磁性体評価などスピントロニクス研究への寄与が期待できる。これまでわれわれは、より高い偏極率を持つ陽電子放出核種として$$^{68}$$Geに注目し、磁場印加下にある強磁性体の消滅$$gamma$$線エネルギースペクトル測定から電子運動量分布の磁場反転効果の観測に成功している。一方、陽電子寿命測定から得られる電子密度についても、スピン偏極陽電子を用いれば偏極電子密度が偏極寿命成分として分裂したものが検出できると考えられる。しかし、これまでそのような報告はなされていない。鉄の場合では、正負の磁場での寿命差は10ps程度と見積もられている。実際には陽電子の偏極率がかかり、数psの差となって検出されると考えられる。現在、$$^{22}$$Na線源を用いた従来型の寿命測定装置で、磁場印加下にある焼鈍鉄試料の測定を行っており、磁場極性を入れ替えた際の寿命の違いの検出を試みている。これと平行して、より偏極率の高い$$^{68}$$Ge線源を用いて寿命計測を行うことができる装置の開発も進めている。

口頭

高磁場下にある磁性体の陽電子消滅寿命測定

前川 雅樹; 河裾 厚男; 斎藤 峯雄*

no journal, , 

スピン偏極陽電子ビーム研究グループでは、高スピン偏極陽電子線源を用いた磁場印加下にある強磁性体の陽電子消滅$$gamma$$線のドップラー広がり測定を行い、電子運動量分布の磁場反転効果の観測に成功している。一方、陽電子寿命測定から得られる電子密度についても、陽電子が十分に偏極していれば、偏極電子密度が偏極寿命成分として検出できると考えられる。しかし、これまでそのような報告はなされていない。現在、Na-22線源を用いた従来型の寿命測定装置で、磁場印加下にある焼鈍鉄試料の測定を行っており、磁場極性を入れ替えた際の寿命の違いの検出を試みている。鉄の場合では、正負の磁場での寿命差は10ps程度と見積もられている。実際には陽電子の偏極率がかかり、数psの差となって検出されると考えられる。このような寿命値の差は検出可能であるもののわずかであり、系統的なデータの蓄積が必要である。現在実験データの収集を行っている。

口頭

強磁性体の陽電子消滅寿命に対する外部磁場の効果

前川 雅樹; 河裾 厚男; Lin, J.*; 斎藤 峯雄*

no journal, , 

陽電子のスピン偏極性を利用したスピン偏極陽電子消滅法では、通常の格子欠陥の検出に加え、物質の磁化といった磁性に注目した評価が可能となり、スピントロニクス研究への寄与が期待できる。磁場印加下にある強磁性体材料について、消滅$$gamma$$線エネルギースペクトル測定から電子運動量分布の磁場反転効果の観測に成功しているが、陽電子寿命測定から得られる電子密度については報告がされていなかった。現在、Na-22線源を用いた従来型の寿命測定装置で、磁場印加下にある焼鈍鉄試料の測定を行っている。磁場極性を入れ替えた際、純鉄試料では2ps程度の寿命の違いが検出されている。これは理論計算から予測される値にほぼ相当する寿命差であった。

口頭

強磁性体の陽電子消滅寿命の外部磁場依存性

前川 雅樹; 河裾 厚男; Lin, J.*; 斎藤 峯雄*

no journal, , 

陽電子消滅法のスピントロニクス研究分野への寄与を目指し、陽電子のスピン偏極性を利用した陽電子消滅法の開発を行っている。陽電子消滅法で多用される「陽電子寿命」は、陽電子と電子の実空間波動関数の重なり度合に依存しているため、磁場印加下にある強磁性体の電子スピン密度の偏りは消滅寿命の磁場依存性として観測されると考えられるが、これまでに報告はない。第1原理計算により期待される正負磁場中での寿命の差は、鉄の場合で最大10ps程度、ニッケルやコバルトは最大4ps程度である。我々は実際に永久磁石で試料に磁場を印加した状態で陽電子消滅寿命が計測できるシステムを構築し、焼鈍鉄試料の測定を行った。その結果、正負磁場寿命の違いを検出し、またこの寿命差は印加磁場の強さに応じて増大することがわかった。寿命差は印加磁場1Tにおいて2psとなり、これは試料の磁化(50%)と陽電子の偏極率(35%)から見積もられる値にほぼ相当することが分かった。

口頭

ポジトロニウム仕事関数の第一原理バンド計算法を用いた導出

宮下 敦巳; 河裾 厚男; 斎藤 峯雄*

no journal, , 

スピン偏極ポジトロニウム消滅法は、表面ポジトロニウム(Ps)形成率のスピン反転非対称度から、直接、最表面電子のスピン偏極状態が得られるため、非常に有用な表面プローブである。多くの物質でPsの仕事関数($$rm Phi_{Ps}$$)は負の値を取るため自発的に真空外に放出されるが、$$rm Phi_{Ps}$$が負の場合、フェルミ準位から$$rm |Phi_{Ps}|$$分のエネルギー幅を持った電子がPsの生成に寄与することとなり、Psの仕事関数を知ることは、Psの表面からの自発放出の可否やエネルギー分布を評価するために重要となる。$$rm Phi_{Ps}$$は陽電子の仕事関数$$rm Phi_{+}$$と電子の仕事関数$$rm Phi_{-}$$から、$$rm Phi_{Ps}=Phi_{+}+Phi_{-}-6.8eV$$と表される。ここで、陽電子及び電子の仕事関数は表面ダイポール$$rm Delta$$と化学ポテンシャル$$mu$$とから、それぞれ、$$rm Phi_{+}=-Delta-mu_{+}$$、$$rm Phi_{-}=Delta-mu_{-}$$と表せるため、$$rm Phi_{Ps}$$では表面ダイポールの効果が相殺され、表面状態の如何にかかわらず結晶でのバンド計算から決定できる。第一原理バンド計算コードにAbinit、擬ポテンシャルにPAW+GGA、電子・陽電子相関にGGA+BNを用いてAl結晶のバンド計算を行った所、$$rm Phi_{Ps}=-2.65eV$$となり、実験値の$$rm -2.78 pm 0.28eV$$と非常によく一致した。

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