JPH0339280B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0339280B2 JPH0339280B2 JP7524382A JP7524382A JPH0339280B2 JP H0339280 B2 JPH0339280 B2 JP H0339280B2 JP 7524382 A JP7524382 A JP 7524382A JP 7524382 A JP7524382 A JP 7524382A JP H0339280 B2 JPH0339280 B2 JP H0339280B2
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- magnetic field
- spin
- electron
- arbitrary
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- Expired
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁性体表面にあつて、その磁気的性
質を決定する電子スピンの方向検出器に係り、特
にスピン偏極１次電子線のスピン回転に好適な荷
電粒子スピン回転装置に関する。
質を決定する電子スピンの方向検出器に係り、特
にスピン偏極１次電子線のスピン回転に好適な荷
電粒子スピン回転装置に関する。
荷電粒子の走行軌道を変えずにスピンのみを回
転する装置としては、ウイーンフイルター（以下
W.F.と略す：P.E.Cavanagh他SER.Vol8，NO2，
P1105，1957，E.Kisber，他Phys.Rev，BVol18，
NO5，P22561978等参照）があるが、これらは特
定の軸の周りの回転しか与えることができない。
転する装置としては、ウイーンフイルター（以下
W.F.と略す：P.E.Cavanagh他SER.Vol8，NO2，
P1105，1957，E.Kisber，他Phys.Rev，BVol18，
NO5，P22561978等参照）があるが、これらは特
定の軸の周りの回転しか与えることができない。
以下この点について第１図により詳細に説明す
る。上記W.F.は磁場を印加する１対のコイル１，
２と、それに垂直な方向に電場を印加する１対の
電極３，４から構成され、このW.F.に、上記電
場及び磁場の双方に垂直な方向から入射する電子
５を、以下の原理によつてその軌道を変えずにス
ピン方向６のみを、磁場方向の軸の周りに回転す
る。
る。上記W.F.は磁場を印加する１対のコイル１，
２と、それに垂直な方向に電場を印加する１対の
電極３，４から構成され、このW.F.に、上記電
場及び磁場の双方に垂直な方向から入射する電子
５を、以下の原理によつてその軌道を変えずにス
ピン方向６のみを、磁場方向の軸の周りに回転す
る。
今第２図に示すように、W.F.内において紙面
に垂直で紙面に入る方向に磁場Ｂが印加されてい
るとすると、この磁場内に入射した電子のスピン
は磁場方向を軸として回転し、その回転角θは、
電子が上記磁場に入射してからの時間をｔ、電子
の電荷、質量をそれぞれｅ，ｍとすると(1)式で表
わされる。
に垂直で紙面に入る方向に磁場Ｂが印加されてい
るとすると、この磁場内に入射した電子のスピン
は磁場方向を軸として回転し、その回転角θは、
電子が上記磁場に入射してからの時間をｔ、電子
の電荷、質量をそれぞれｅ，ｍとすると(1)式で表
わされる。
θ＝ｅ｜Ｂ｜／ｍｔ …(1)
ところが入射電子は磁場から、(2)式で示される
ローレンツカFBを受けその軌道を変えてしまう。
ローレンツカFBを受けその軌道を変えてしまう。
FB＝ev×Ｂ …(2)
ここでｖは電子の速度である。そこでこのFB
を打ち消すために Ｅ＝−ｖ×Ｂ …(3) なる電場Ｅを印加すれば、このＥから電子が受け
る力FEは FE＝−ev×Ｂ …(4) となり、全体として電子が受ける力はFB＋FE＝
０となつて電子は軌道を変えない。電子のスピン
は電場からの影響を受けないから、結局W.F.を
通過する電子はその軌道を変えずに、スピンのみ
を、磁場方向の軸の周りに回転することになる。
このW.F.の場合、磁場強度｜Ｂ｜と電場強度｜
Ｅ｜を(3)式を満たすように変えることにより、(1)
式で示されるように回転角θを変えることできる
が、磁場方向が固定されているため回転方向が固
定され、３次元空間内の任意の方向にスピンを回
転することができない。
を打ち消すために Ｅ＝−ｖ×Ｂ …(3) なる電場Ｅを印加すれば、このＥから電子が受け
る力FEは FE＝−ev×Ｂ …(4) となり、全体として電子が受ける力はFB＋FE＝
０となつて電子は軌道を変えない。電子のスピン
は電場からの影響を受けないから、結局W.F.を
通過する電子はその軌道を変えずに、スピンのみ
を、磁場方向の軸の周りに回転することになる。
このW.F.の場合、磁場強度｜Ｂ｜と電場強度｜
Ｅ｜を(3)式を満たすように変えることにより、(1)
式で示されるように回転角θを変えることできる
が、磁場方向が固定されているため回転方向が固
定され、３次元空間内の任意の方向にスピンを回
転することができない。
本発明の目的は、スピン偏極電子線のスピンを
任意の軸の周りに任意の角度だけ回転させ得る装
置を提供することにある。
任意の軸の周りに任意の角度だけ回転させ得る装
置を提供することにある。
ウイーンフイルタを用いた従来の電子スピン回
転装置は、特定方向に印加された磁場と平行な軸
の周りにしかスピンを回軸することができなかつ
た。そこで本発明では電子軌道と垂直な任意の方
向に任意強度の磁場を印加できるようにするとと
もに、電子軌道、磁場の双方に垂直な電場を印加
し、そのスピンを任意軸の周りに任意角度だけ回
転できるようにした。
転装置は、特定方向に印加された磁場と平行な軸
の周りにしかスピンを回軸することができなかつ
た。そこで本発明では電子軌道と垂直な任意の方
向に任意強度の磁場を印加できるようにするとと
もに、電子軌道、磁場の双方に垂直な電場を印加
し、そのスピンを任意軸の周りに任意角度だけ回
転できるようにした。
以下、本発明の一実施例を第３図により説明す
る。本発明による装置はそれぞれｘ及びｙ方向の
磁場を印加する２対のコイル７，８，９，１０
と、ｘ及びｙ方向の電場を印加する２対の平行電
極１１，１２，１３，１４から構成され、両者と
も、２対のそれぞれの強度を適当に組み合せるこ
とにより、ｘ−ｙ平面内の任意の方向に、任意の
強度の磁場及び電場を発生することができる。従
つて任意の方向の回転軸の周りに任意の角度だけ
スピンを回転するためには、(1)式を満たす強度の
磁場を回転軸の方向に印加し、同時に(3)式を満す
電場を印加すればよい。
る。本発明による装置はそれぞれｘ及びｙ方向の
磁場を印加する２対のコイル７，８，９，１０
と、ｘ及びｙ方向の電場を印加する２対の平行電
極１１，１２，１３，１４から構成され、両者と
も、２対のそれぞれの強度を適当に組み合せるこ
とにより、ｘ−ｙ平面内の任意の方向に、任意の
強度の磁場及び電場を発生することができる。従
つて任意の方向の回転軸の周りに任意の角度だけ
スピンを回転するためには、(1)式を満たす強度の
磁場を回転軸の方向に印加し、同時に(3)式を満す
電場を印加すればよい。
以下具体例を示す。コイル９，１０（それぞれ
50ターンで、正極性電流を流したときの発生磁場
方向がコイル９からコイル１０へ向う方向となる
ように巻かれている）に0.94Aの電流を流し、電
極１１，１２，１３，１４（対向電極間距離15
mm、Ｚ軸方向電極長30mm）にそれぞれ＋790V，−
790V，0V，0Vの電位を与えると、＋Ｚ方向から
1KeVのエネルギーをもつて入射した電子のスピ
ン方向を＋Ｚ方向から90゜y軸の周りに回転させｘ
方向に変えることができた。
50ターンで、正極性電流を流したときの発生磁場
方向がコイル９からコイル１０へ向う方向となる
ように巻かれている）に0.94Aの電流を流し、電
極１１，１２，１３，１４（対向電極間距離15
mm、Ｚ軸方向電極長30mm）にそれぞれ＋790V，−
790V，0V，0Vの電位を与えると、＋Ｚ方向から
1KeVのエネルギーをもつて入射した電子のスピ
ン方向を＋Ｚ方向から90゜y軸の周りに回転させｘ
方向に変えることができた。
またコイル７，８（それぞれ50ターンで正極性
電流を流したときの発生磁場方向がコイル７から
コイル８へ向う方向となるように巻かれている）
に0.66A、コイル９，１０に0.66Aの電流を流し、
電極１１，１４，１２，１３にそれぞれ＋550V，
＋550V，−550V，−550Vの電位を与えると、＋Ｚ
方向から1KeVのエネルギーもをつて入射した電
子のスピン方向を＋Ｚ方向から90゜y′軸の周りに
回転させ、x′方向に変えることができた。
電流を流したときの発生磁場方向がコイル７から
コイル８へ向う方向となるように巻かれている）
に0.66A、コイル９，１０に0.66Aの電流を流し、
電極１１，１４，１２，１３にそれぞれ＋550V，
＋550V，−550V，−550Vの電位を与えると、＋Ｚ
方向から1KeVのエネルギーもをつて入射した電
子のスピン方向を＋Ｚ方向から90゜y′軸の周りに
回転させ、x′方向に変えることができた。
本発明によれば電子線のスピンを３次元空間内
の任意の方向に向けることができるので、これを
１次電子線として磁性体表面に照射し、散乱強度
を調べることにより、磁性体表面の磁気的性質を
決定する電子スピンの状態を調べることができ、
表面磁性の研究に威力を発揮する。
の任意の方向に向けることができるので、これを
１次電子線として磁性体表面に照射し、散乱強度
を調べることにより、磁性体表面の磁気的性質を
決定する電子スピンの状態を調べることができ、
表面磁性の研究に威力を発揮する。
第１図は従来のウイーンフイルタの見取り図、
第２図は第１図の正面図、第３図は本発明による
荷電粒子スピン回転装置の見取り図である。 １，２……コイル、３，４……電極、５……電
子、６……スピンの方向、７，８，９，１０……
コイル、１１，１２，１３，１４……電極。
第２図は第１図の正面図、第３図は本発明による
荷電粒子スピン回転装置の見取り図である。 １，２……コイル、３，４……電極、５……電
子、６……スピンの方向、７，８，９，１０……
コイル、１１，１２，１３，１４……電極。
Claims (1)
- １ 荷電粒子の走行軌道に対して、該軌道と垂直
な平面上の任意の方向から任意の強度を有する磁
場を印加する手段と、上記軌道と上記磁場の方向
との双方に垂直で、上記磁場強度と一定の関係に
ある強度を有する電場を印加する手段とを有する
ことを特徴とする荷電粒子スピン回転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7524382A JPS58193500A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 荷電粒子スピン回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7524382A JPS58193500A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 荷電粒子スピン回転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193500A JPS58193500A (ja) | 1983-11-11 |
| JPH0339280B2 true JPH0339280B2 (ja) | 1991-06-13 |
Family
ID=13570584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7524382A Granted JPS58193500A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 荷電粒子スピン回転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193500A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4977629B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2012-07-18 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子スピン検出器、顕微鏡、及び光電子分光装置 |
| JP5826529B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2015-12-02 | サンユー電子株式会社 | スピン回転装置 |
-
1982
- 1982-05-07 JP JP7524382A patent/JPS58193500A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58193500A (ja) | 1983-11-11 |
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