2009 Fiscal Year Annual Research Report
元素選択電子分光による室温「高スピン偏極」合金のスピン電子状態解明
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20760441
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
恒川 雅典 Shiga University, 教育学部, 講師 (20403131)
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| Keywords | 金属物性 / 磁性 / スピンエレクトロニクス |
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| Research Abstract |
本研究対象としたコバルト基ホイスラー合金(X2YZ)には室温より十分高い温度でもハーフメタル特性が現れる。スピントロニクス材料としてはハーフメタル特性を維持しつつ、且つ強磁性転移温度が高い材料がのぞまれている。本研究では、磁性元素YをY'で置換していく過程についてコヒーレントポテンシャル法を利用した第一原理計算を行って電子状態を調べたところ、スピン偏極度と磁気モーメントの顕著な組成依存性、即ちフェルミ準位のスピン偏極度が大きく変化することが確認できた。これをさらに元素ごとに詳細に見たところ、高いスピン偏極度、即ちハーフメタル特性は磁性元素YとY'のフェルミ準位近傍の電子状態が担っている。磁性元素Yのスピン偏極度はほぼ一定であるにもかかわらず、全体の、そして磁性元素XとY'のスピン偏極度は減少する。組成比から考えても、これはYと混成したXの電子状態が大きく変化するためと考えられる。本研究対象のコバルト基ホイスラー合金について、元素選択的軟X線光電子分光によって実験的に電子状態の組成依存性を詳細に調べたところ、第一原理計算の結果は、実験結果を十分定性的に説明できるものであることが明らかとなった。また、硬X線光電子分光によって、フェルミ準位近傍の電子状態の組成依存性を詳細に観測しており、軟X線光電子分光の結果と併せることで様々な電子状態に関する知見も得られている。現在、これらの成果を投稿論文としてまとめているところである。
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