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松本 吉弘; 圓谷 志郎; 小出 明広*; 大伴 真名歩; Avramov, P.; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 藤川 高志*; 境 誠司
Journal of Materials Chemistry C, 1(35), p.5533 - 5537, 2013/09
被引用回数：32 パーセンタイル：76.73(Materials Science, Multidisciplinary)The spin-electronic structures across the interface between single-layer graphene and a Ni(111) thin film are explored by employing the depth-resolved X-ray absorption and magnetic circular dichroism spectroscopy with the atomic layer resolution. The depth-resolved Ni L-edge analysis clarifies that the Ni atomic layers adjacent to the interface show a transition of the spin orientation to the perpendicular one in contrast with the in-plane one in the bulk region. The C K-edge analysis reveals the intensifying of the spin-orbital interactions induced by the 
-d hybridization at the interface as well as out-of-plane spin polarization at the band region of graphene. The present study indicates the importance of the interface design at the atomic layer level for graphene-based spintronics.
Proessdorf, A.*; Rodenbach, P.*; Grosse, F.*; Hanke, M.*; Braun, W.*; Riechert, H.*; Hu, W.; 藤川 誠司*; 神津 美和; 高橋 正光
Surface Science, 606(17-18), p.1458 - 1461, 2012/09
被引用回数：1 パーセンタイル：4.96(Chemistry, Physical)The InSb(111)A surface is prepared by molecular beam epitaxy and investigated by reflection high-energy electron diffraction (RHEED). The complete two dimensional diffraction pattern is mapped out by azimuthal RHEED (ARHEED). Two reconstructions are identified and additionally a set of new symmetries is observed. At low temperature a 
pattern is observed which changes to the 
pattern at high temperature. In contrast to the GaSb(111)A surface the observed structure is not stabilized by configurational entropy.
北條 育子*; 小出 明広*; 松本 吉弘; 丸山 喬*; 永松 伸一*; 圓谷 志郎; 境 誠司; 藤川 高志*
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 185(1-2), p.32 - 38, 2012/03
被引用回数：1 パーセンタイル：7.12(Spectroscopy)In this work we have measured Co K- and L
-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) and Co L-edge X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) spectra, and also carried out their calculations for C
Co
compounds. The observed XANES and XMCD are sensitive to the Co concentration. In the low density region (
=1.0-1.5), one Co is surrounded by three C balls. The Co L-edge XMCD analyses gives the spin magnetic moment on Co in the range 0.5-0.9 
.
佐々木 拓生*; 鈴木 秀俊*; 崔 炳久*; 高橋 正光; 藤川 誠司; 神谷 格*; 大下 祥雄*; 山口 真史*
Journal of Crystal Growth, 323(1), p.13 - 16, 2011/05
被引用回数：20 パーセンタイル：82.98(Crystallography)In
Ga
As/GaAs(001)の分子線エピタキシャル成長中のひずみ緩和の様子をその場X線逆格子マッピングにより解析した。成長温度420, 445, 477
Cにおける残留ひずみ・結晶性の変化の様子が測定された。Dodson-Tsaoの運動学的モデルは、実験による残留ひずみの測定結果とよく一致することがわかった。さらにひずみ緩和過程における転位の運動の温度依存性の解析から、転位の運動の熱励起を議論することが可能になった。
薄膜のXAS解析北條 育子*; 松本 吉弘; 丸山 喬*; 永松 伸一*; 圓谷 志郎; 境 誠司; 小西 健久*; 藤川 高志*
Photon Factory News, 29(1), p.20 - 25, 2011/05
本研究では多重散乱理論を用いてフラーレン(C)-コバルト(Co)化合物のX線吸収スペクトルの理論的解析を行った。その結果、同化合物の構造が3個のC分子間にCo原子がp-d結合により配位した局所構造を有すること、化合物中のCo原子の濃度に依存して、同局所構造が発達することが明らかになった。さらに、得られた構造をもとに分子軌道計算を行った結果、同化合物は多数スピン、少数スピンによりバンドギャップが異なる磁性半導体であることが示された。トンネル磁気抵抗効果に関する実験で示唆されたトンネル電子の高スピン偏極率は、このような電子構造を有する化合物がスピンフィルターとして作用して生じる可能性が考えられる。
高橋 正光; 藤川 誠司
Japanese Journal of Applied Physics, 50(4), p.04DH06_1 - 04DH06_5, 2011/04
被引用回数：5 パーセンタイル：23.27(Physics, Applied)Self-assembled InAs/GaAs(001) quantum dot structures before and after quenching were investigated by in situ X-ray diffraction to assess the influences of quenching. Before quenching, quantums dots were uniform in size so that the shape and internal lattice constant distribution of a quantum dot were quantitatively determined on the basis of three-dimensional X-ray intensity mapping. X-ray measurements after quenching revealed that the quantum dot size showed a bimodal distribution as a result of proliferation of dislocated islands during quenching. A formula to describe the X-ray diffraction from dislocated islands with a large size distribution is presented. The quenching rate has little influence on the structures of quenched quantum dots for the cooling rate investigated.
小西 智也*; 西脇 永敏*; 東條 孝志*; 石川 琢馬*; 寺岡 輝記*; 植田 有紀子*; 木原 義文*; 森時 秀司*; 遠野 竜翁*; 武藏 美緒*; et al.
Physica Status Solidi (C), 8(2), p.405 - 407, 2011/02
被引用回数：3 パーセンタイル：74.67(Engineering, Electrical & Electronic)Organopalladium species (Pd) immobilized on an Sterminated GaAs substrate (S/GaAs) effectively catalyzes C-C bond formation in the Mizoroki-Heck reaction with cycle durability. However, the immobilizing mechanism of Pd is unknown. In this study, we deposited Pd(OCOCH
)
on S/GaAs in two different methods, namely dry-physical vapor-deposition and wetchemical deposition, and compared the catalytic activities in the Mizoroki-Heck reaction. Also, S-termination and Pd-immobilization on GaAs grains were performed by the wet-chemical method to monitor the change in the surface chemical structure during the preparation process with diffuse reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). FT-IR measurements implied that the immobilization of catalytic active 
was related to the OH groups on the S-terminated surface. Pd-S/GaAs prepared dryphysically showed poor catalytic activity, because Pd was not immobilized under absence of OH groups.
角田 直輝*; 海津 利行*; 高橋 正光; 藤川 誠司; 山口 浩一*
Japanese Journal of Applied Physics, 49(9), p.095602_1 - 095602_4, 2010/09
被引用回数：4 パーセンタイル：19.21(Physics, Applied)Self-assembly of high-density InAs quantum dots (QDs) on Sb-irradiated GaAs buffer layers was observed in-situ by a time-resolved X-ray diffraction (XRD) technique using a combination of XRD and molecular beam epitaxy. Evolution of dot height and lattice constant was analyzed during InAs QD growth and subsequent growth interruption (GI), and as a result, dislocated giant dots due to coalescence and coherent dots were separately evaluated. An Sb-irradiated GI (Sb-GI) method to be applied after InAs growth was attempted for the suppression of coalescence. Using this method, the XRD intensity of giant dots decreased, and the photoluminescence intensity of InAs QDs was enhanced. High-density InAs QDs without giant dots were produced by using the combination of the QD growth on the Sb-irradiated GaAs buffer layers and the Sb-GI.
鈴木 秀俊*; 佐々木 拓生*; 崔 炳久*; 大下 祥雄*; 神谷 格*; 山口 真史*; 高橋 正光; 藤川 誠司
Applied Physics Letters, 97(4), p.041906_1 - 041906_3, 2010/07
被引用回数：32 パーセンタイル：74.84(Physics, Applied)Real-time three-dimensional reciprocal space mapping measurement during InGaAs/GaAs(001) molecular beam epitaxial growth has been performed to investigate anisotropy in relaxation processes. Anisotropies, strain relaxation, and crystal quality in [110] and [1
0] directions were simultaneously evaluated via the position and broadness of 022 diffraction. In the small-thickness region, strain relaxation caused by 
-dislocations is higher than that caused by 
-dislocations, and therefore crystal quality along [110] is worse than that along [10]. Rapid relaxation along both [110] and [10] directions occurs at almost the same thickness. After rapid relaxation, anisotropy in strain relaxation gradually decreases, whereas crystal quality along [10] direction, presumably due to -dislocations, becomes better that along [110] direction and the ratio does not decay with thickness.
佐々木 拓生*; 鈴木 秀俊*; 崔 炳久*; 高橋 正光; 藤川 誠司; 大下 祥雄*; 山口 真史*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1268, 6 Pages, 2010/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)The in situ X-ray reciprocal space mapping (in situ RSM) of symmetric diffraction measurements during lattice-mismatched InGaAs/GaAs(001) growth were performed to investigate the strain relaxation mechanisms. The evolution of the residual strain and crystal quality were obtained as a function of InGaAs film thickness. Based on the results, the correlation between the strain relaxation and the dislocations during the film growth were evaluated. As a result, film thickness ranges with different relaxation mechanisms were classified, and dominant dislocation behavior in each phase were deduced. From the data obtained in in situ measurements, the quantitative strain relaxation models were proposed based on a dislocation kinetic model developed by Dodson and Tsao. Good agreement between the in situ data and the model ensured the validity of the dominant dislocation behavior deduced from the present study.
real-time X-Ray reciprocal space mapping during InGaAs/GaAs growth for understanding strain relaxation mechanisms佐々木 拓生*; 鈴木 秀俊*; 崔 炳久*; Lee, J.-H.*; 高橋 正光; 藤川 誠司; 新船 幸二*; 神谷 格*; 大下 祥雄*; 山口 真史*
Applied Physics Express, 2, p.085501_1 - 085501_3, 2009/07
被引用回数：34 パーセンタイル：75.81(Physics, Applied) real-time X-ray diffraction measurements during InGaAs/GaAs(001) epitaxial growth are performed for the first time to understand the strain relaxation mechanisms in a lattice-mismatched system. The high resolution reciprocal space maps of 004 diffraction obtained at interval of 6.2 nm thickness enable transient behavior of residual strain and crystal quality to be observed simultaneously as a function of InGaAs film thickness. From the evolution of these data, five thickness ranges with different relaxation processes and these transition points are determined quantitatively, and the dominant dislocation behavior in each phase is deduced.
大伴 真名歩; 山内 泰*; 山村 野百合*; Avramov, P.; 松本 吉弘; 圓谷 志郎; 小出 明広*; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 藤川 高志*; et al.
no journal, ,
グラフェンはスピントロニクス材料として有望であるが、グラフェンへのスピン注入には酸化アルミニウム・酸化マグネシウムなどのトンネルバリアの挿入が不可欠である。本研究では酸化アルミニウム・酸化マグネシウムよりも成膜時のダメージが少ないバリア層材料として六方晶窒化ホウ素(h-BN)を提案し、その電子・スピン状態をX線吸収分光・X線吸収磁気円二色性測定により解析した。ホウ素のK吸収端と窒素のK吸収端において解析した結果、それぞれにおいてXMCDシグナルが観測された。多重散乱理論を用いたシミュレーション結果と照らし合わせた結果、窒素原子のみにスピン軌道相互作用を持たせても十分な大きさのXMCDシグナルが得られないことがわかった。これは周辺のNi原子の交換ポテンシャルによる散乱などの効果を考慮に入れなければならないことを示している。
境 誠司; 松本 吉弘*; 圓谷 志郎; 楢本 洋*; 小出 明広*; 藤川 高志*; 山内 泰*; 雨宮 健太*
no journal, ,
グラフェンは、長距離スピン輸送の実現や分子性材料をスピントロニクスに用いるためのベース材料として注目されている。本研究では、グラフェン基デバイスの基本構造であるグラフェン/磁性金属界面の電子スピン状態を、原子層スケールの深さ分解能を有する深さ分解X線磁気円二色性分光とスピン偏極He原子線による最表面スピン検出法を用いて調べた。その結果、単層グラフェン(SLG)/Ni(111)界面から数原子層の領域で、Ni薄膜の容易磁化方向が面内から面直方向に変化することが明らかになった。一方、SLGは、界面のNi原子層との相互作用により伝導を担う
バンドの電子状態が変化しNiと逆向きのスピン偏極を生じることやスピン軌道相互作用の増大が生じることが分かった。
松本 吉弘*; 圓谷 志郎; 小出 明広*; 大伴 真名歩*; Avramov, P.*; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 藤川 高志*; 境 誠司
no journal, ,
グラフェン基スピントロニクスデバイスの特性を司るグラフェン/磁性金属界面の電子・スピン状態について、深さ分解X線磁気円二色性分光による調査を行った。その結果、グラフェン/ニッケル界面においてニッケル中の電子スピン(磁化)の安定な配置が面直方向に変化する特異な物性(界面誘起垂直磁気異方性)が生じることが明らかになった。さらに、界面における相互作用によりグラフェンの電子状態が変化し磁性を帯びることも分かった。
松本 吉弘; 圓谷 志郎; 小出 明広*; 大伴 真名歩; Avramov, P.; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 藤川 高志*; 境 誠司
no journal, ,
The spin-polarized electronic structures across the interface between single-layer graphene and a Ni(111) thin film are explored by employing the depth-resolved X-ray absorption and magnetic circular dichroism spectroscopy with the atomic layer resolution. The depth-resolved Ni L-edge analysis clarifies that the Ni atomic layers adjacent to the interface show a transition of the spin orientation to the perpendicular one in contrast with the in-plane one in the bulk region. The C K-edge analysis reveals the intensifying of the spin-orbital interactions induced by the -d hybridization at the interface as well as out-of-plane spin polarization at the band region of graphene. The present study indicates the importance of the interface design at the atomic layer level for graphene-based spintronics.
藤川 誠司; 岡根 哲夫
no journal, ,
ARIM事業では、最先端装置の共用と技術支援に加え実験から創出されるマテリアルデータを、利活用しやすいように構造化した上で提供することを目的としている。本研修では、原子力機構のARIMで共用されている光電子分光装置群における、データ構造化に関する取り組みについてポスターで紹介する。
藤川 誠司; 川村 朋晃*; Bhunia, S.*; 渡辺 義夫*
no journal, ,
近年、気相成長中において成長機構の解明に成果を上げている光学的手法や、従来からMBEの成長表面の観察に適用されている電子線を用いた手法、走査型トンネル顕微鏡では、有機金属気相化学成長(MOCVD)中において、原子レベルでの成長メカニズムの解析や適用は困難である。そこで、高透過率、原子サイズオーダーの波長を有するX線を用いた手法でMOCVDにおけるホモエピタキシャル成長InP(001)表面の観察を行った。まず、X線反射率強度の振る舞いによって基板温度が550C以上でステップフロー成長が支配的であることを確認した。われわれはこれまでに微小角入射X線回折(GIXD)を用いて、MOCVD成長雰囲気中燐リッチInP(001)表面において燐ダイマーで構成された(2
1)構造が支配的であることを明らかにした。そこで、GIXDを用いて、表面構造の変化に敏感な分数次反射の強度変化を成長中において実時間測定を行った結果、成長終了後に強度の回復が1分以上かかった。これは、成長後も供給されたIn原子が1分以上表面をマイグレーションしていることを示唆する。
藤川 誠司; 岡本 芳浩
no journal, ,
ARIM事業では、最先端装置の共用と技術支援に加え実験から創出されるマテリアルデータを、利活用しやすいように構造化した上で提供することを目的としている。本研修では、原子力機構のARIMで共用されている光電子分光装置群における、データ構造化に関する取り組みについてポスターで紹介する。
藤川 誠司; 高橋 正光
no journal, ,
われわれは、bcc-Feの成長機構を明らかにするため、MBE成長中において微小角入射X線回折を用いたその場観察により、格子不整合の違うGaAs(001)とInAs(001)基板でbcc-Fe極薄膜の評価を行った。SPring-8 BL11XUの表面X線回折計用MBE装置で、室温においてGaAs(001)とInAs(001)上にFeを2又は4MLずつ成長しながら、(040)回折の指数HK面の逆格子空間マップ測定を行った。Fe成長量に対する、GaAs(001)とInAs(001)基板のbcc-Feの回折ピークから見積もったK方向の格子歪の変化から、GaAs(001)ではbcc-Feからの回折は4MLから現れ、格子歪はほぼ緩和しているのに対して、InAs(001)ではbcc-Feは6MLから現れ、Fe成長量が増えるとともに格子歪の緩和が徐々に進行している。これより、格子不整合の影響がbcc-Fe膜の結晶性に大きく寄与していることがわかった。
-Co化合物の電子/スピン状態,2松本 吉弘; 境 誠司; 圓谷 志郎; 永松 伸一*; 北條 育子*; 藤川 高志*; 島田 敏宏*; 楢本 洋*; 前田 佳均; 横山 利彦*
no journal, ,
2006年以降、われわれはC-Co化合物のマトリックス中にCo結晶粒が分散するC-Coグラニュラー薄膜で、巨大トンネル磁気抵抗(TMR)効果(
R/R
=
1000%)が生じることを明らかにしてきた。最近の分光研究から、C-Co化合物中に存在する局在dスピンにより、C-Co化合物/Co結晶粒界面に高偏極スピン状態が誘起されることがTMR効果発現の原因と推測されている。したがって、C-Co薄膜で生じるスピン依存伝導機構を理解するには、C-Co化合物の電子/スピン状態を明らかにすることが極めて重要である。本研究では、組成比の異なるC-Co化合物(CCo
, x
5)について放射光による分光解析を行った。結果として、C-Co化合物中のCo原子は2価の低スピン状態(Co(II)LS, d
)で、かつ同スピン間にxの値に応じて反強磁性的なスピン間相互作用が存在していること、一方でC-Co化合物中の局在dスピンとCo結晶粒との界面で強磁性的なスピン相互作用が生じていることが明らかとなった。
