2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19560686
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
磯部 雅朗 National Institute for Materials Science, 超伝導材料センター, 主席研究員 (10354309)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木本 浩司 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, 主席研究員 (90354399)
胡 暁 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (90238428)
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| Keywords | スピンエレクトロニクス / 強相関電子系 / 磁性 / 電子顕微鏡 / 計算物理 |
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| Research Abstract |
本研究では、ペロブスカイトなど、種々の構造を持つ遷移金属酸化物を題材とし、計算科学の支援の下、超高圧等の極限技術を駆使することにより、未踏の物質である反強磁性ハーフメタルを物質設計・合成探索することを目指す。
反強磁性ハーフメタルは、完全スピン偏極材料であり、且つ外部磁場に対して容易に影響を受けないという特長を持つ。そのため、これを将来のスピントロニクスにおける磁場非反転のスピン偏極電流源材料として利用できれば、素子性能を格段に向上できる可能性が生まれる。
平成21年度は、前年に続き、新規規則型ペロブスカイト物質Sr_2Cu(Re,Ca)O_6のK置換(ホールドープ)、およびLa置換(電子ドープ)を試みた結果、単相試料の合成に成功した。第一原理バンド計算によればK置換相はハーフメタルを示すことが予想されたが、実際には金属化は困難であった。また、La置換相においては置換量x=0.05において半金属的な兆候(電気抵抗値極小)を観測することに成功した。この抵抗の急激な変化は、磁気秩序と関連する可能性があり、巨大磁気抵抗等の観点から検討を進めた。他方、CaFe_2O_4型構造の新規物質についてもナノハーフメタルの観点から検討を進めた。近年、NaV_2O_4が金属反強磁性を示すことが示された。隣り合うV_2O_4一次元鎖で異なる向きにスピン偏極した電流を運ぶモデルが提案されている。この効果を検証するため、同一構造を有する他の物質を合成探索したところ、新物質CaCo_2O_4を発見することに成功した。さらに、Na置換による金属化にも成功し、その構造・物性を詳細に明らかにした。現時点では磁気転移の発生は確認できていない。また、他のCo酸化物にも探索領域を拡げた。
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[Presentation] The μ^+-OH bond in misfit-layered cobalt dioxide [Ca_<0.85>OH]^<Rs>_<1.16>[CoO_2]2009
Author(s)
M.Mansson, Y.Ikedo, H.Nozaki, J.Sugiyama, P.L.Russo, D.Andreica, M.Shizuya, M.Isobe, E.Takayama-Muromachi
Organizer
International Conference on Magnetism (ICM2009)
Place of Presentation
Karlsruhe Mussen und Kongresse, Karlsruhe, Germany
Year and Date
20090726-20090731
