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2008 Fiscal Year Annual Research Report

オーダーN・フルポテンシャルKKRグリーン関数法の開発・応用

Research Project

Project/Area Number 17064008
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

赤井 久純  Osaka University, 大学院・理学研究科, 教授 (70124873)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小倉 昌子  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30397640)
平井 國友  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60156627)
Keywords反強磁性ハーフメタル / 計算機マテリアルデザイン / オーダーN法 / フルポテンシャルKKR法 / 量子シミュレーション / 量子デザイン / ショットキー障壁 / 輪送現象
Research Abstract

本研究は方法論の開発と、そのような方法論を用いて、現実的な物質群の電子状態の量子シミュレーションおよび量子デザインを実行することである。本年度は方法論の開発としては、1)フルポテンシャル・オーダーN法、2)オーダーN輸送現象第一原理計算手法、3)最適化有効ポテンシャル法の開発を行なった。またそれらの手法の応用としで4)ショットキー障壁の第一原理計算、5)ハーフメタリック反強磁性体のデザインとそれを用いたGMR素子の研究、6)YMn_2の電子状態と磁性、7)Sm_2Fe_<17>N_3永久磁石の電子状態と磁気異方性の研究を行った。これらのうち、1)6)と5)について簡単に説明する。1)、6)オーダーN遮蔽KKR法のフルポテンシャル化を行い、100層程度の薄膜のフルポテンシャル第一原理電子状態計算できる手法と計算機コードを開発した。この手法を用いて、16〜64層からなるAl/GaN金属半導体界面の第一原理計算を行い、n型GaNではショットキー障壁が形成されること、p型GaNでは障壁は小さくオーミック接触に近いことを示した。この結果は実験と良く対応している。5)ハーフメタリック反強磁性体は磁化を持たないにもかかわらずハーフメタルとなる新しいタイプのスピンヘトロニクス材料である。CrとFeまたはVとCoをペアとして含む、様々の化合物において、ハーフメタリック反強磁性体となる候補を計算機マテリアルデザイン手法により用いて探索し、それらのいくつかが化学的にも安定なハーフメタリック反強磁性体であることを見いだした。現在、実証実験を提案している。

  • Research Products

    (34 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (25 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] New type of half-metallic antiferromagnets : Transition metal pnictides2009

    • Author(s)
      N H Long, M. Ogura, and H. Akai
    • Journal Title

      Joournal of Physics : Condens Matter 21

      Pages: 365226-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A relativisitc optimized potential method for solids implemented within the muliple scattering KKR method2009

    • Author(s)
      D. Koedderitzsch, H. Ebert, H. Akai, and E. Engel
    • Journal Title

      J. Phys. C : Condensed Matter 21

      Pages: 064208-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monte Carlo simulations of diluted magnetic semiconductors using ab initio exchange parameters2009

    • Author(s)
      S. K. Nayak, M. Ogura, A. Fucht, H Akai, and P. Entel
    • Journal Title

      J. Phys. C : Condensed Matter 21

      Pages: 064238-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulation of Nuclear Spins in Interfaces of Diluted Magnetic Semiconductors2008

    • Author(s)
      M. Ogura and H. Akai
    • Journal Title

      e-Joumal of Surface Science and Nanotechnology 6

      Pages: 7-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monte Carlo study of the influence of antiferromagnetic exchange interactions on the phase trantitions of ferromagnetic Ni-Mn-X alloys(X=In, Sn, Sb)2008

    • Author(s)
      V. D. Buchelnikov, P. Entel, S.V. Taskaev, V.V. Sokolovskiy, A. Hucht, Ogura, H. Akai, M. Gruner and S. K. Nayak
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 78 78

      Pages: 184427-1-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ab initio simulations of diluted magnetic semiconductors : cobalt-doped zinc oxide2008

    • Author(s)
      S. K. Nayak, M. Ogura, A. Hucht, S. Buschmann, H. Akai, and P. Entel
    • Journal Title

      Phys. Stat. Solidi a 205

      Pages: 1839-1846

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Au(111)表面上におけるMn合金の低温走査トンネル分光測定2009

    • Author(s)
      三島良太, 高田正基, Wilson Agerico Dino, 夛田博一, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 遮蔽グリーン関数法による伝導率計算2009

    • Author(s)
      永田徹哉, 四橋聡史, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] 遷移金属合金の結晶磁気異方性の第一原理計算2009

    • Author(s)
      小倉昌子, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] (Y_<1-x>Lu_x)Mn_2(x=0〜0.05)の電子状態と磁性2009

    • Author(s)
      岩崎将, 深澤太郎, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] KKR-Green関数法による光学伝導度の第一原理計算2009

    • Author(s)
      斎藤涼介, 小倉昌子, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] 永久磁石Sm2Fe17N3への不純物添加効果の第一原理計算2009

    • Author(s)
      増山綾香, 小倉昌子, 赤井久純
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] Ni(S_<1-x>Se_x)_2の金属絶縁体転移近傍の電子状態と反強磁性2009

    • Author(s)
      赤井久純, 小倉昌子
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] First-Principles Calculation of Spin Transport2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      23rd Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop(Spin Transport in Condensed Matter)
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都)(invited)
    • Year and Date
      2008-11-05
  • [Presentation] First-principles calculation of spin transport(invited)2008

    • Author(s)
      M. Ogura and H. Akai
    • Organizer
      4th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • Place of Presentation
      大阪大学シグマホール(豊中市)
    • Year and Date
      2008-10-01
  • [Presentation] YMn_2及びY_<0.96>Lu_<0.04>Mn_2の共鳴X線発光分光2008

    • Author(s)
      山岡人志, 辻井直人, 赤井久純, Ignace Jarrige, 高橋慶紀, 大橋浩史, 野本大介, 半田克己, 井出純子, 熱田英紀, 栃尾達紀, 伊藤嘉, 吉川英樹
    • Organizer
      日本物理学会秋の分科会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-21
  • [Presentation] Charge and spin transports(oral)2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      KKR workshop
    • Place of Presentation
      Lucca(Italy)
    • Year and Date
      2008-09-16
  • [Presentation] Computational materials design(plenary talk)2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      FCFP-XVIII and-NMS-IV
    • Place of Presentation
      Zhenjiang(China)
    • Year and Date
      2008-09-16
  • [Presentation] Development of Quantum Simulators(oral)2008

    • Author(s)
      H. Akai
    • Organizer
      1st Asia CMD Workshop and DLSU-OU Workshop
    • Place of Presentation
      Manila(Philippine)
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] Development of quantum simulators(oral)2008

    • Author(s)
      H. Akai
    • Organizer
      Asia CMD Workshop
    • Place of Presentation
      Bandung(Indonesia)
    • Year and Date
      2008-08-06
  • [Presentation] Calculation of spin transport using the KKR Kubo-Greenwood formula(oral)2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      Canterbury(England)
    • Year and Date
      2008-07-05
  • [Presentation] Full potential screened KKR method2008

    • Author(s)
      M. Ogura and H. Akai
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館丁(東京)
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Presentation] A relativistic optimized potential method far solids implemented within the multiple scattering KKR method2008

    • Author(s)
      H. Ebert, D. Koedderitzsch, and H. Akai
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Presentation] An effective approximate method of determining optimized effective potentials for extended systems2008

    • Author(s)
      T. Fukazawa and H. Akai
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Presentation] Monte Cairo simulations of diluted magnetic semiconductors using ab initio excahnge parameters2008

    • Author(s)
      A. Hucht, S.K. Nayak, M. Ogura, H. Akai and P. Entel
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Presentation] Design of new type of half-metallic antiferromagnets2008

    • Author(s)
      N H Long, M Ogura and H Akai
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      2008-06-01
  • [Presentation] Charge and spin transports in GMR structures(Oral)2008

    • Author(s)
      M. Ogura and H. Akai
    • Organizer
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京)
    • Year and Date
      2008-06-01
  • [Presentation] Theory of electronic structure and hyperfine interactions2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      Sakura-Workshop
    • Place of Presentation
      理研(和光市)(invited)
    • Year and Date
      2008-04-01
  • [Presentation] Manipulation of Nuclear Spins in Interfaces of Diluted Magnetic2008

    • Author(s)
      M. Ogura and H. Akai
    • Organizer
      Sakura-Workshop
    • Place of Presentation
      理研(和光市)
    • Year and Date
      2008-04-01
  • [Presentation] Computational nano-materials design and its application to spintronics2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      Japan-Germany Joint Workshop 2009 Nanoelectronics
    • Place of Presentation
      からすま京都ホテル(京都)(invited)
    • Year and Date
      2008-01-23
  • [Presentation] Order-N full-potential KKR method and its application to layered systems2008

    • Author(s)
      H. Akai and M. Ogura
    • Organizer
      SciSSO2009 Workshop
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(柏市)(invited)
    • Year and Date
      2008-01-19
  • [Book] Journal of Physics : Condensed Matter Special Issue : International Conference on Quantum Simulators and Design2009

    • Author(s)
      H. Akai and S. Tsuneyuki(Edis)
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      IOP Publishing
  • [Remarks]

    • URL

      http://ann.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁気抵抗効果膜及びこれを具えた磁気抵抗効果素子、並びに磁気デバイス2008

    • Inventor(s)
      赤井久純、小倉昌子、N. H. Long
    • Industrial Property Number
      特願2008-073917
    • Filing Date
      2008-09-18

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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