スピン偏極電子波

spin polarized electron

[目次：理論(電子の散乱／回折／結像)]

電子にはスピン(量子数±1/2)に対応して「上向き」「下向き」と区別される状態がある。近年の新しい電子銃技術によって、歪んだ半導体超格子のフォトカソード型電子源から90％以上スピン偏極した電子線を常温で取り出せるようになった。最初、素粒子物理学の衝突実験のための電子源として開発されていたが、近年の輝度の上昇により、光電子表面顕微鏡や透過電子顕微鏡への応用がわが国で進められ、表面像や透過像が得られるようになってきている。この装置では入射電子のスピンと試料中の原子がもつスピンや磁性モーメントとの相互作用が検出できることになる。

An electron exhibits "up" state or "down" state corresponding to the quantum numbers ±1/2. Recently, a new electron gun technology using a photocathode made of a strained super lattice semiconductor enables the emission of electrons with a spin polarization of more than 90 % at room temperature. Originally, the electron source was developed for collision experiments in the field of elementary particle physics. However, due to the increase of its brightness, the source has recently been applied to photoelectron surface microscopes and transmission electron microscopes (TEM). Then, surface images and TEM images have been obtained. A TEM equipped with the gun allows us to observe the interaction between the incident electron spin and the spins and magnetic moments of the atoms in a specimen.