SPring-8, the large synchrotron radiation facility

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巨大磁気抵抗物質Fe1-xCuxCr2S4の軌道状態

  • Only SPring-8
  • For beginners

Inquiry number

SOL-0000001299

Beamline

BL08W (High Energy Inelastic Scattering)

Scientific keywords

A. Sample category inorganic material
B. Sample category (detail) metal, alloy, magnetic material, solid-state crystal
C. Technique inelastic scattering
D. Technique (detail) magnetic scattering, Compton scattering
E. Particular condition polarization (circular), low-T (~ liquid He), magnetic field (> 2 T)
F. Photon energy X-ray (> 40 keV)
G. Target information electronic state, spin/magnetism

Industrial keywords

level 1---Application area electric component, storage device
level 2---Target HD,MO
level 3---Target (detail) magnetic layer, magnetic head
level 4---Obtainable information electronic state, magnetic moment, magnetic anisotropy
level 5---Technique magnetic scattering, magnetic Compton scattering, PEEM

Classification

A80.14 magnetic materials, M25.10 magnetic scattering

Body text

磁気コンプトン散乱測定は磁性電子の運動量密度分布を調べることのできるユニークな手法です。この手法を用いることで、磁性電子 のスピン磁気モーメントの大きさや、電子軌道に関する情報を測定することができます。各電子軌道ごとにプロファイルの形状は異なりますので、それぞれの軌道の占有数を求めることが出来ます。
図に示すのは、Fe1-xCuxCr2S4について測定した磁気コンプトンプロファイルです。この結果、FeのスピンモーメントがCrと逆平行であることがわかかりました。

Fe1-xCuxCr2S4(x=0)の磁気コンプトンプロファイル
点が実験結果、線が各軌道の理論計算結果を示す。

[ A. Deb, N. Hiraoka, M. Itou, Y. Sakurai, H. M. Palmer and C. Greaves, Physical Review B 66, 100407 (2002), Fig. 1,
©2002 American Physical Society ]

 

Source of the figure

Original paper/Journal article

Journal title

A. Deb et. al., Physical Review B, 66 (2002) 100407

Figure No.

1

Technique

磁気コンプトン散乱測定は、コンプトン散乱断面積が円偏光入射したときに偏光方向とスピンの方向に依存する項を含んでいることを利用しています。実験では、円偏光X線を入射し、試料に磁場かけた状態でコンプトン散乱したX線のエネルギープロファイルを測定します。磁場の向きを反転した2本のプロファイルを測定し、その差分を取ったものを磁気コンプトンプロファイル Jmag(pz) と呼び、1次元に射影された磁性電子運動量密度分布をあらわします。磁気コンプトンプロファイルの面積はスピンモーメントの大きさになります。

ここで、n↑(p)、n↓(p) は majority、minority バンドの運動量分布です。

Source of the figure

No figure

Required time for experimental setup

4 hour(s)

Instruments

Instrument Purpose Performance
磁気コンプトン散乱スペクトロメーター 磁気コンプトン散乱測定 運動量分解能 0.5 atomic unit

References

Document name
A. Deb et. al., Physical Review B, 66 (2002) 100407

Related experimental techniques

XMCD, PEEM

Questionnaire

The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
Similar experiments account for more than 30% of the beamline's subject.

Ease of measurement

Easy

Ease of analysis

Middle

How many shifts were needed for taking whole data in the figure?

Four-nine shifts

Last modified