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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：76.07(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：4.59(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：6.91(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：82.65(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：22.94(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：74.28(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：18.94(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：74.42(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：0.00(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：35 パーセンタイル：76.10(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.
藤川 誠司; 高橋 正光
no journal, ,
GaAs(001)基板はFeの格子定数の2倍に対して格子整合がよく、なおかつFe(001)
100
//GaAs(001)100のエピタキシャル関係で成長することが知られているため、Fe/GaAs(001)ヘテロ構造はスピントロニクスデバイスへの応用が期待されている。その界面にはFe, As, Gaからなる化合物が形成されることが知られており、良質なヘテロ構造形成にはそれらの化合物の制御が重要である。しかしながら、原子レベルでの薄膜における基板と化合物の結晶方位の関係はまだわかっていない。本研究では、GaAs(001)基板上にAs照射下でFe-As化合物薄膜を形成し、その場X線回折により[10]及び[100]方向の観察を行った。その結果、強磁性Fe
Ga
As
化合物単結晶が(1
FeGaAs//(200)GaAs及び(1
0)FeGaAs//(20)GaAsのエピタキシャル関係で形成されることがわかった。
藤川 誠司; 高橋 正光
no journal, ,
半導体と強磁性体のヘテロ構造はスピントロニクスデバイスへの応用が期待されている。特に、Fe/GaAs(001)及びFe/InAs(001)ヘテロ構造は、それぞれ1.4, 5.4%という小さいミスフィットでなおかつ、それぞれの基板上にFe単結晶のエピタキシャル成長が可能なため、広く研究されている。いずれの基板についても、Fe膜の形成過程やFe膜と基板との界面構造の詳細はまだはっきりとしていない。そこで、本研究では放射光を用いてMBE成長中におけるFe/GaAs(001)及びFe/InAs(001)の各Fe成長量での面内逆格子マップ測定を行った。InAs(001)では6 MLで引張り歪を受けたFe 020回折が現れた一方、GaAs(001)上では既に格子歪が緩和したFe 020回折がFeGaAs2回折を伴って4MLで現れた。これは、基板とFeとの界面に形成されたFeGaAsがFe膜の歪緩和を促進していることを示唆している。
松本 吉弘; 圓谷 志郎; 楢本 洋*; 境 誠司; 島田 敏宏*; 横山 利彦*; 藤川 高志*
no journal, ,
本研究では、Co組成比の異なるCCo(x5)試料についてX線吸収分光、及び、磁気円二色性分光を行った。併せて、TMR効果の発現機構解明には、Co結晶粒界面近傍でのC-Co化合物中の局在dスピン状態に関する知見が不可欠であることから、Ni(111)基板上に成膜したC-Co化合物層(膜厚: 3nm)についても同様の分光解析を行った。結果として、Ni基板上のC-Co化合物層では、Niを磁化させた状態でのゼロ磁場MCD測定において、厚いC-Co化合物層(膜厚: 30nm)とは異なる強いMCD信号が観測された。これはC-Co化合物/Niの層間に強磁性的なスピンカップリングが存在することを示しており、同様の相互作用がC-Co化合物/Co結晶粒界面においても生じていると推測される。
大伴 真名歩; 松本 吉弘; 山村 野百合*; 圓谷 志郎; Avramov, P.; 楢本 洋*; 雨宮 健太*; 藤川 高志*; 境 誠司
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; 大伴 真名歩; 圓谷 志郎; Avramov, P.; 楢本 洋*; 藤川 高志*
no journal, ,
In the present study, voltage-dependence of the TMR effect was investigated for the granular C-Co films with the current-perpendicular-to-plane geometry. It is revealed that the MR ratio conforms to the exponential MR-V relationship down to zero bias voltage. By considering the possible MR enhancement by higher-order cotunnelling, it is successfully demonstrated that the large TMR is attributed to the very high spin polarization (P = 0.8) of tunnelling electrons generated at the C-Co compound/Co interface. The ferromagnetic exchange coupling at the interface and the interlaryer electronic interaction are able to give rise to the high spin polarization in connection with the theoretically predicted spin-filtering effect of the C-Co compound.
境 誠司; 三谷 誠司*; 松本 吉弘; 大伴 真名歩; 圓谷 志郎; Avramov, P.; 楢本 洋*; 藤川 高志*
no journal, ,
Voltage-dependence of the TMR effect was investigated for the granular C-Co films. It was successfully demonstrated that the large TMR is attributed to the very high spin polarization of tunnelling electrons at the C-Co compound/Co interface. In order to study the mechanism of the spin polarization, the electronic and magnetic states of the C-Co compound at the interface with magnetic metals (Ni) were investigated by the X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) spectroscopy. It was revealed that the region of the C-Co compound within 3 nm from the interface is ferromagnetically coupled with Ni due to the indirect exchange interaction mediated by C. This ferromagnetic coupling is able to give rise to the high spin polarization in connection with the spin-filtering effect of the C-Co compound.
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.
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。
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。
