JPH0547326A - スピン偏極電子源 - Google Patents
スピン偏極電子源Info
- Publication number
- JPH0547326A JPH0547326A JP19908891A JP19908891A JPH0547326A JP H0547326 A JPH0547326 A JP H0547326A JP 19908891 A JP19908891 A JP 19908891A JP 19908891 A JP19908891 A JP 19908891A JP H0547326 A JPH0547326 A JP H0547326A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spin
- electron source
- electron beam
- spin polarization
- polarized
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、励起光の光軸調整が容易なス
ピン偏極電子源を提供すること、電界の乱れのない90度
静電偏向電極によって、電子線の輝度低下のないスピン
偏極電子源を提供すること、さらに、使用目的によって
は偏向電極を必要としないスピン偏極電子源を提供する
ことにある。 【構成】ヴューポート106付き真空容器107外にある励起
用光源101は、半導体レーザー102と1/4波長板104とから
なる。真空容器107内部の本発明によるスピン偏極電子
源用素子108は、光源と反対側の表面にCs-O多重層を形
成し電気陰性度を負(NEA)とした厚さ1μmのGaAs単結晶1
10とそれを保持するガラス板109とで構成されている。
さらに収束レンズ111および90度静電偏向電極112を、電
子の進行方向に対して平行にスピン偏極した縦スピン偏
極電子線113の出射側に取り付けてある。
ピン偏極電子源を提供すること、電界の乱れのない90度
静電偏向電極によって、電子線の輝度低下のないスピン
偏極電子源を提供すること、さらに、使用目的によって
は偏向電極を必要としないスピン偏極電子源を提供する
ことにある。 【構成】ヴューポート106付き真空容器107外にある励起
用光源101は、半導体レーザー102と1/4波長板104とから
なる。真空容器107内部の本発明によるスピン偏極電子
源用素子108は、光源と反対側の表面にCs-O多重層を形
成し電気陰性度を負(NEA)とした厚さ1μmのGaAs単結晶1
10とそれを保持するガラス板109とで構成されている。
さらに収束レンズ111および90度静電偏向電極112を、電
子の進行方向に対して平行にスピン偏極した縦スピン偏
極電子線113の出射側に取り付けてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スピン偏極した電子線
を照射して物体表面の磁化状態の分布を観測する装置等
に好適なスピン偏極電子源の改良に関する。
を照射して物体表面の磁化状態の分布を観測する装置等
に好適なスピン偏極電子源の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】円偏光励起を利用した従来のスピン偏極
電子源では、スピン偏極電子線放出素子のカソード面に
対してほぼ垂直に励起光を照射し、スピン偏極電子線
を、カソード面に対し同じく垂直方向でかつ励起光源側
に取り出す。このスピン偏極電子線を励起光源との干渉
を避け、ターゲットまで導くために、通常、励起光源と
スピン偏極電子線放出素子との間に90度静電偏向電極を
置き、電子の進行方向を90度曲げることが行われる（例
えば、ディー・ティ・ピアース等 D.T.Pierce et a
l）：レビュー・オブ・サイエンティフィック・インス
トゥルメンツ（Review ofScientific Instruments）vo
l.51,no.4,p.478,1980 参照）。
電子源では、スピン偏極電子線放出素子のカソード面に
対してほぼ垂直に励起光を照射し、スピン偏極電子線
を、カソード面に対し同じく垂直方向でかつ励起光源側
に取り出す。このスピン偏極電子線を励起光源との干渉
を避け、ターゲットまで導くために、通常、励起光源と
スピン偏極電子線放出素子との間に90度静電偏向電極を
置き、電子の進行方向を90度曲げることが行われる（例
えば、ディー・ティ・ピアース等 D.T.Pierce et a
l）：レビュー・オブ・サイエンティフィック・インス
トゥルメンツ（Review ofScientific Instruments）vo
l.51,no.4,p.478,1980 参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
光路が長くなることにより光学系の調整が容易でなくな
る欠点があった。この他にも、励起光をスピン偏極電子
線放出素子のカソード表面に垂直に照射するためには、
光が充分通過できるだけの大きさでかつ光軸に沿った穴
を上述の90度静電偏向電極に開けることが不可欠であ
る。そのため、この穴周辺の電界が乱れて90度静電偏向
電極の性能が落ちてしまうことにより、通過する電子線
の輝度が落ちる欠点があった。
光路が長くなることにより光学系の調整が容易でなくな
る欠点があった。この他にも、励起光をスピン偏極電子
線放出素子のカソード表面に垂直に照射するためには、
光が充分通過できるだけの大きさでかつ光軸に沿った穴
を上述の90度静電偏向電極に開けることが不可欠であ
る。そのため、この穴周辺の電界が乱れて90度静電偏向
電極の性能が落ちてしまうことにより、通過する電子線
の輝度が落ちる欠点があった。
【０００４】本発明の目的は、励起光の光軸調整が容易
なスピン偏極電子源を提供すること、電界の乱れのない
90度静電偏向電極によって、電子線の輝度低下のないス
ピン偏極電子源を提供すること、さらに、使用目的によ
っては偏向電極を必要としないスピン偏極電子源を提供
することにある。
なスピン偏極電子源を提供すること、電界の乱れのない
90度静電偏向電極によって、電子線の輝度低下のないス
ピン偏極電子源を提供すること、さらに、使用目的によ
っては偏向電極を必要としないスピン偏極電子源を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した問題点は、一方
の表面をNEA(Negative Electron Affinity)化した薄い
カソード膜を成形し、このNEA化されたカソード面の反
対側からカソード膜に励起光を照射し、光の入射側と反
対側のNEA化されたカソード面からスピン偏極電子線を
取り出すことによって解決できる。
の表面をNEA(Negative Electron Affinity)化した薄い
カソード膜を成形し、このNEA化されたカソード面の反
対側からカソード膜に励起光を照射し、光の入射側と反
対側のNEA化されたカソード面からスピン偏極電子線を
取り出すことによって解決できる。
【０００６】
【作用】励起光によってカソード膜内部にスピン偏極電
子が生成される。この時、カソード膜が、生成されたス
ピン偏極電子の平均自由行程(およそ1μm)より薄いと、
これらの電子は励起光照射面と反対側のNEA化されたカ
ソード面に到達し、容易に真空中へ放出される。
子が生成される。この時、カソード膜が、生成されたス
ピン偏極電子の平均自由行程(およそ1μm)より薄いと、
これらの電子は励起光照射面と反対側のNEA化されたカ
ソード面に到達し、容易に真空中へ放出される。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例になるスピン偏極電
子源の基本構成を示す図である。ヴューポート106付き
真空容器107外にある励起用光源101は、半導体レーザー
102と1/4波長板104とからなる。真空容器107内部の本発
明によるスピン偏極電子源用素子108は、光源と反対側
の表面にCs-O多重層を形成し電気陰性度を負(NEA)とし
た厚さ1μmのGaAs単結晶110とそれを保持するガラス板1
09とで構成されている。さらに収束レンズ111および90
度静電偏向電極112を縦スピン偏極電子線113の出射側に
取り付けてある。ここで、縦スピン偏極電子線113とは
電子の進行方向に対して平行にスピン偏極した電子線で
ある。さらに、電子の進行方向に対して垂直にスピン偏
極した電子線を横スピン偏極電子線という。
子源の基本構成を示す図である。ヴューポート106付き
真空容器107外にある励起用光源101は、半導体レーザー
102と1/4波長板104とからなる。真空容器107内部の本発
明によるスピン偏極電子源用素子108は、光源と反対側
の表面にCs-O多重層を形成し電気陰性度を負(NEA)とし
た厚さ1μmのGaAs単結晶110とそれを保持するガラス板1
09とで構成されている。さらに収束レンズ111および90
度静電偏向電極112を縦スピン偏極電子線113の出射側に
取り付けてある。ここで、縦スピン偏極電子線113とは
電子の進行方向に対して平行にスピン偏極した電子線で
ある。さらに、電子の進行方向に対して垂直にスピン偏
極した電子線を横スピン偏極電子線という。
【０００８】このような構成によれば、半導体レーザー
102から放射された光103は1/4波長板104で円偏光105と
なり、ヴューポート106から真空容器107内に入射し、ガ
ラス板109を通してGaAs単結晶110に当たる。この光によ
って厚さ1μmのGaAs単結晶110内部に励起されたスピン
偏極電子は、その平均自由行程がおよそ1μmであること
により、NEA化された表面から容易に真空中へ放出さ
れ、それによって励起用光源101の反対側に縦スピン偏
極電子線113が得られ、収束レンズ111および90度静電偏
向電極112を通過後、横スピン偏極電子線114となる。
102から放射された光103は1/4波長板104で円偏光105と
なり、ヴューポート106から真空容器107内に入射し、ガ
ラス板109を通してGaAs単結晶110に当たる。この光によ
って厚さ1μmのGaAs単結晶110内部に励起されたスピン
偏極電子は、その平均自由行程がおよそ1μmであること
により、NEA化された表面から容易に真空中へ放出さ
れ、それによって励起用光源101の反対側に縦スピン偏
極電子線113が得られ、収束レンズ111および90度静電偏
向電極112を通過後、横スピン偏極電子線114となる。
【０００９】また本実施例では、図２に示すように、90
度静電偏向電極112を取り去ることで、容易に縦スピン
偏極電子線113を得ることができる。
度静電偏向電極112を取り去ることで、容易に縦スピン
偏極電子線113を得ることができる。
【００１０】さらに、本実施例では、スピン偏極電子源
用素子108において、ガラス板109のかわりに基板として
GaAlAs単結晶を用いることで、GaAs単結晶110を1μm程
度結晶成長させることがガラス基板109の場合よりも容
易に可能となる。
用素子108において、ガラス板109のかわりに基板として
GaAlAs単結晶を用いることで、GaAs単結晶110を1μm程
度結晶成長させることがガラス基板109の場合よりも容
易に可能となる。
【００１１】さらに、本実施例では、図３に示すよう
に、スピン偏極電子源用素子108において、GaAs単結晶1
10をガラス板109で保持するかわりに、GaAs単結晶から
なる本体115の一部を1μm程度の薄膜に削りだしたもの
を用いることで、ガラス板109のような保持基板を必要
としなくなる。
に、スピン偏極電子源用素子108において、GaAs単結晶1
10をガラス板109で保持するかわりに、GaAs単結晶から
なる本体115の一部を1μm程度の薄膜に削りだしたもの
を用いることで、ガラス板109のような保持基板を必要
としなくなる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、励起光源とカソードと
の距離が短くなることで励起光の光軸調整が容易とな
り、電界の乱れのない90度静電偏向電極によって、電子
線の輝度低下がなくなり、さらに、使用目的によっては
偏向電極が必要なくなり、スピン偏極電子源としてきわ
めて便利である。
の距離が短くなることで励起光の光軸調整が容易とな
り、電界の乱れのない90度静電偏向電極によって、電子
線の輝度低下がなくなり、さらに、使用目的によっては
偏向電極が必要なくなり、スピン偏極電子源としてきわ
めて便利である。
【図１】本発明の一実施例になるスピン偏極電子源の基
本構成図
本構成図
【図２】本発明の他の一実施例になるスピン偏極電子源
の基本構成図
の基本構成図
【図３】本発明で使用しうるスピン偏極電子源用素子の
他の実施例を示す断面図である
他の実施例を示す断面図である
101…励起用光源、102…半導体レーザー、103…レーザ
ー光、104…1/4波長板、105…円偏光ビーム、106…ヴュ
ーポート、107…真空容器、108…スピン偏極電子源用素
子、109…ガラス板、110…GaAs単結晶、111…収束レン
ズ、112…90度静電偏向光電極、113…縦スピン偏極電子
線、114…横スピン偏極電子線、115…GaAs単結晶。
ー光、104…1/4波長板、105…円偏光ビーム、106…ヴュ
ーポート、107…真空容器、108…スピン偏極電子源用素
子、109…ガラス板、110…GaAs単結晶、111…収束レン
ズ、112…90度静電偏向光電極、113…縦スピン偏極電子
線、114…横スピン偏極電子線、115…GaAs単結晶。
Claims (3)
- 【請求項１】円偏光した光を照射することによりスピン
偏極した電子線を放出する素子と、上記素子に円偏光し
た光を照射するための励起用光源とから成り、円偏光し
た光を上記素子に入射させ、上記素子中で生成されたス
ピン偏極電子線を光の入射側と反対側から出射させるこ
とを特徴とするスピン偏極電子源。 - 【請求項２】請求項１において、電子線を放出する素子
が保持板上に設けられ、前記円偏光した光を上記素子に
保持板側から入射させることを特徴とするスピン偏極電
子源。 - 【請求項３】請求項１において、電子線を放出する素子
がＧａＡｓ単結晶体からなる本体の一部を薄膜状に削り
だされたものとして構成されたことを特徴とするスピン
偏極電子源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19908891A JPH0547326A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | スピン偏極電子源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19908891A JPH0547326A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | スピン偏極電子源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547326A true JPH0547326A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16401908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19908891A Pending JPH0547326A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | スピン偏極電子源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547326A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010106791A1 (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | 独立行政法人理化学研究所 | 偏極電子銃、及び偏極電子線の発生方法 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19908891A patent/JPH0547326A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010106791A1 (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | 独立行政法人理化学研究所 | 偏極電子銃、及び偏極電子線の発生方法 |
| JP2010218868A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Japan Synchrotron Radiation Research Inst | 偏極電子銃、偏極電子線の発生方法、電子銃の評価方法、及び逆光電子分光方法 |
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