2010 Fiscal Year Annual Research Report
フルホイスラー合金の電子構造・磁性に及ぼす構造欠陥効果の第一原理計算
| Project/Area Number |
20560614
|
|---|
| Research Institution | Shizuoka University |
|---|
Principal Investigator |
星野 敏春 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (70157014)
|
|---|
| Keywords | 第一原理計算 / ホイスラー合金 / 密度汎関数法 / KKR-Green関数法 / 内部エネルギー / 実空間クラスター展開法 / 磁性 / 格子欠陥エネルギー |
|---|
| Research Abstract |
1. 母体磁性:我々が開発した、FPKKR法と一般化密度勾配近似の密度汎関数法を基礎とする完全結晶用の第一原理計算プログラムでCo_2MnZ(Z=Na-S)(強磁性).Co_2CrAl(強磁性),Ni_2MnAl(強磁性),Ru_2MnSi(反強磁性}の母体磁性を調べ,実験結果の主な特徴を説明した。実験結果と計算結果の違いは、2.の格子欠陥効果で説明できる。Ni_2MnAlが高温で、反強磁性になる微視的機構(L2_1構造からB_2構造への変化により、反強磁性が安定)を定量的に明らかにした。
2. 格子欠陥による磁性変化:我々が開発した、FPKKR法と一般化密度勾配近似の密度汎関数法を基礎とする格子欠陥用の第一原理計算プログラムで、Co_2MnSi,Co_2CrAl中の点欠陥(swap,antisite)形成エネルギーを算出し、どのような欠陥ができやすいかを明らかにし、Co_2MnSi,Co_2CrAlのスピン偏極率、磁気モーメントの実験結果とバンド計算結果の違いを統一的に説明した。
3. 内部エネルギーの実空間クラスター展開法の計算精度:Ni_2MnAlのバンド計算結果が、我々の実空間の内部エネルギーの2体までのクラスター展開で、1原子当たり1mRy以内の誤差で再現できることを示した。2体は長距離性で、第20近接相互作用エネルギーまで取り込む必要がある。一方、3体、4体の相互作用エネルギーには第3近接間まで含めば、ほぼ収束する。
|
