鉄表面の磁性をー原子層ごとに観測する技術 – 40年前に予言された「磁気フリーデル振動」をとらえた！

鉄の表面の磁性はどうなっているか？ 磁石といえば多くの人が鉄を思い浮かべると思います。鉄は強磁性を示す代表的な金属であり、有史以来人類が磁石として利用してきたものです。ところが、鉄の表面付近で磁性がどうなっているか、その真実は明らかではありませんでした。 鉄が磁石になっているのは、鉄の結晶を構成する原子自身が磁力を持っているからです（原子磁石）。磁石はその外側に磁力を及ぼすと共に、その内側にも強い磁力が働いています。内側の深部では、原子磁石の磁力（磁気モーメント）の強度は一定で、向きは平行に揃うことがよく知られています。一方、表面では原子磁石の並びが寸断されるため、表面から原子数層ほどの深さまでは、深部とは異なる磁性が現れることが考えられます。 鉄を構成する原子磁石の磁力（磁気モーメント：緑の矢印）は、深部では、大きさが一定で、向きが平行に揃っていることは良く知られている。一方、原子磁石の