Published March 2022 | Version v1
Journal article

Spin polarized electronic structures of the halfmetallic Heusler alloys probed by resonant inelastic soft x-ray scattering in a magnetic field

  • 1. Osaka University, Graduate School of Engineering Science, Division of Materials Physics, Toyonaka, Osaka (Japan)
  • 2. Tohoku University, Institute for Materials Research, Sendai, Miyagi (Japan)
  • 3. National Institutes for Quantum Science and Technology, Institute for Advanced Synchrotron Light Source, Sendai, Miyagi (Japan)
  • 4. Tokyo University, Institute for Solid State Physics, Kashiwa, Chiba (Japan)
  • 5. Osaka University, SANKEN, Ibaraki, Osaka (Japan)

Description

We have developed the versatile spectroscopic technique to probe the spin polarized electronic structures of spintronics materials using the magnetic circular dichroism in resonant inelastic soft x-ray scattering (RIXS-MCD). We have experimentally revealed the halfmetallic electronic structures of single crystalline ferromagnetic Co2MnSi and ferrimagnetic Mn2VAl, which are full Heusler alloys having halfmetallicity predicted by the density functional theory. Since RIXS-MCD is a photon-in/photon-out techniques and can probe the spin polarized electronic structures with element specific way using the Zeeman splitting of the 2p core levels, it will be utilized for the broad spintronics materials. (author)

Abstract (Japanese)

スピントロニクス材料のスピン偏極電子構造を解明する方法として,外部磁場摂動下における共鳴非弾性軟 X 線散乱(RIXS)の磁気円偏光二色性(MCD)を用いた分光手法を確立したので紹介する。ハーフメタル性が予言されているフルホイスラー合金である強磁性体 Co2MnSi,およびフェリ磁性体 Mn2VAl 純良単結晶に対する RIXS-MCD から,両物質のハーフメタル型電子構造を実証することに成功した。RIXS-MCD は有効磁場によってZeeman 分裂した 2p 内殻軌道のスピン偏極を利用した photon-in/photon-out の実験手法であるため,ハーフメタル物質に限らず様々なスピントロニクス材料に対して適用できることから,今後幅広い利用が期待できる。(著者)

Additional details

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Original title (Japanese)
磁場中共鳴非弾性軟 X 線散乱によるハーフメタル型ホイスラー合金のスピン偏極電子構造研究

Publishing Information

Journal Title
Hoshako
Journal Volume
35
Journal Issue
2
Series
雑誌名:放射光
Journal Page Range
p. 78-87
ISSN
0914-9287

Optional Information

Notes
33 refs., 8 figs.