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J-GLOBAL ID：201402289213120702   整理番号：14A1395205

走査トンネル顕微鏡で捉えた単一磁性分子の磁気異方性スイッチング

Switching of Magnetic Anisotropy of a Single Magnetic Molecule Observed by Scanning Tunneling Microscopy

著者 (3件)： 塚原規志 (東大 大学院新領域創成科学研究科) ,  川合眞紀 (東大 大学院新領域創成科学研究科) ,  高木紀明 (東大 大学院新領域創成科学研究科)
資料名： 日本物理学会誌
巻： 69  号： 11  ページ： 777-782  発行年： 2014年11月05日 
JST資料番号： F0221A  ISSN： 0029-0181  CODEN： NBGSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年,エレクトロニクスデバイスの微細化が進み,素子動作において物質の波動性が露になる限界に近づきつつある。そのような限界を打ち破る方法の一つとして,分子を利用することが提案されている。分子の良く規定された量子状態を利用し,多様な性質を示す分子を組み合せることでデバイスを組立てるという発想である。このような背景のもと,単一分子の物性研究が盛んに行われている。数ある有機分子の中で,有機金属分子は特に注目されている。有機金属分子は,その分子骨格に含まれる金属イオンが多彩な電子状態やスピン状態を示すことから,電荷とスピンという2つの自由度を利用したスピントロニクスデバイスにおける構成部品としての可能性を秘めているからである。このような分子からデバイスを組立てるには,基板に吸着した単一分子のスピン物性-スピン状態,磁気異方性,磁気秩序,スピンダイナミグスなど-を明らかにすることが欠かせない。では,単一分子のスピン情報をどのように検出するか?分子スピンの研究に広く使われている電子スピン共鳴や磁気感受率計測では,単一分子スピンを検出することは極めて困難である。我々は,走査トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,STM)を使って単一分子のスピン検出に取り組んだ。STMは,金属探針-導電性試料間を流れるトンネル電流を信号とし,固体表面の原子構造を観察する顕微鏡である。トンネル電流には,構造情報だけでなく,原子・分子の電子状態,振動状態,スピン状態等の多岐にわたる物性情報が含まれている。探針-試料間にかける電圧の関数としてトンネル電流を測定することで,これらの情報を得ることができる。ただし,スピンと外部磁場によるゼーマンエネルギーは,10テスラの磁場で約1meVであるため,スピン検出には極低温・強磁場環境下での精密な計測が必要である。一般に,有機金属分子が基板におかれると,対称性の低下や基板との相互作用によって磁性を担う金属中心を囲む配位子場が変化し,スピン状態や磁気異方性の変化が予想される。...(著者抄録)

シソーラス用語： *走査型トンネル顕微鏡 ,  顕微鏡観察 ,  *磁性体 ,  *分子 ,  *磁気異方性 ,  スイッチング ,  磁化反転 ,  基板 ,  *フタロシアニン錯体 ,  *鉄錯体 ,  有機磁性体 ,  銅 ,  吸着 ,  配位子場 ,  磁石
準シソーラス用語： *単一磁性分子 ,  磁性分子 ,  単一分子 ,  *鉄フタロシアニン ,  単一分子磁石

分類 (3件)： 有機化合物の磁性  (BM06070A) ,  磁気異方性・磁気機械効果一般  (BM06101B) ,  磁性材料  (NA04040H)

引用文献 (30件)：

• W. Ho: J. Chem. Phys. 117 (2002) 11033.
• T. Komeda: Prog. Surf. Sci. 78 (2005) 41.
• A. J. Heinrich, et al.: Science 306 (2004) 466.
• C. F. Hirjibehedin, C. P. Lutz and A. J. Heinrich: Science 312 (2006) 1021.
• C. F. Hirjibehedin, et al.: Science 317 (2007) 1199.

タイトルに関連する用語 (4件)： 走査トンネル顕微鏡 ,  磁性分子 ,  磁気異方性 ,  スイッチング