第一原理手法による遷移金属酸化物人工超格子の大規模計算
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics |
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| Project/Area Number |
25104714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
石井 史之 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20432122)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 遷移金属酸化物ヘテロ界面 / スピン軌道相互作用 / スピンエレクトロニクス / ラシュバ効果 / 遷移金属酸化物 / 二次元電子ガス / 人工超格子 / 第一原理計算 / 界面 / 電子状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペロブスカイト型遷移金属酸化物LaAlO3/SrTiO3のヘテロ界面の電子状態を詳しく調べた。ヘテロ界面をモデル化するため、人工超格子(LaAlO3)n/(SrTiO3)nによる計算と有効遮蔽体法による計算の二つの方法で密度汎関数法に基づき、スピン軌道相互作用を考慮した第一原理電子状態計算をおこなった。界面状態のスピン軌道分裂から見積もった、ラシュバ係数は両手法で大きく変わらず、実験結果とも同じオーダーであることが明らかになった。また、人工超格子系については、内部電場を見積り、ラシュバ係数の層数依存性について調べ、内部電場とラシュバ係数の相関を明らかにした。人工超格子の研究成果については、Molecular Simulation, published online DOI:10.1080/08927022.2014.987986として、論文発表をおこなった。界面近傍の歪みについて詳しく解析した結果については、投稿準備中である。
遷移金属酸化物人工超格子によるトポロジカル界面状態の理論設計のため、トポロジカル不変量で分類される、トポロジカル絶縁体（バルク）の探索をおこなった。他方、典型的なトポロジカル絶縁体Bi2Te3, Bi2Se3の表面状態のスピン構造の解析、また、Z2不変量の計算によるBi2Te3, Bi2Se3内部パラメータの変化によるトポロジカル相転移を明らかにした。これらの研究成果は、Molecular Simulation, published online DOI:10.1080/08927022.2014.964476, ならびにJPS Conf. Proc. 5, 011022 (2015)に論文発表をおこなった。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(58 results)
