2016 Fiscal Year Research-status Report
不均一磁化運動におけるギルバート緩和定数の微視的理論の構築と第一原理計算
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16K06702
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐久間 昭正 東北大学, 工学研究科, 教授 (30361124)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栂 裕太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 物質・材料研究機構, 博士研究員 (70641231)
三浦 大介 東北大学, 工学研究科, 助教 (90708455)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ギルバート緩和 / スピン動力学 / 第一原理計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでの磁気緩和理論を磁化の不均一性や動的観点から再検討し、微視的立場からの統一的理解と計算手法の再構築を目指す。そのため、平成２８年度は多層膜構造や磁化の非一様運動の影響を取り込んだαの微視的記述とそれに基づく第一原理計算を行った。多層膜構造のαに関しては、現行の技術で対応可能であり、特に非磁性層との接合系は応用上重要である。初年度はCo強磁性（FM）層とPt,Pd,CuなどSOIが異なる非磁性（NM）層との接合系のαの評価を行い、(1)NM層の膜厚増大とともにαが増大する、(2)Pt、Pd、Cuの順にNM層との接合によるαの増大が大きい、(3)FM層が薄いほどNM層の接合による変化が大きい、ことが確認された。また、非一様磁化運動に関しては、有限温度を想定してスピンのランダム配置を仮定してαの第一原理計算を行った。その結果、αのスピン規則度依存性は合金の規則度依存性と殆ど同じ傾向を示すことが分かった。これらの結果は、αが低温に向かって増大するという実験結果をよく再現している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H28年度の目標である、多層膜構造や磁化の非一様運動の影響を取り込んだαの微視的記述とそれに基づく第一原理計算を実行し、スピンポンピングやαの温度依存性に関する実験結果をよく説明できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
αとKu、そしてσxyの関係を個々の物質について詳細に調査していく予定である（H29のD2学生）。具体的には、ブリルアンゾーン内のどのバンドがそれぞれに最も寄与しているか、物質による違いが何か、などを明らかにしていく。このような検討によって、スピントロニクスにとって最も重要なこれら特性の本質の理解と制御指針の提供を目指す。
また、Fe-Co系などいくつかのスピントロニクス材料のαのq（スピン波の波数）依存性の計算を行い、磁化の非一様運動がαに与える影響を定性・定量の両面から明らかにしていく予定である（佐久間、栂研究員、H28のMC2学生）。
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| Causes of Carryover |
研究員の人件費を日当から見積もって組んでいたが、実際には休暇等で予定していた予算を下回ったため.
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
秋の日本物理学会講演会（岩手大学）への出張費二人分（3泊4日）に充てる予定.
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