2016 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical Study on Generation and Control of Molecular Motion by Spin for Magnetic Molecular Machine
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25390055
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
古門 聡士 静岡大学, 工学部, 准教授 (50377719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 匡清 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80250702)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | スピン緩和 / スピン－原子振動相互作用 / スピン軌道相互作用 / 異方性磁気抵抗効果 / 摂動理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「励起スピンの緩和の磁場による制御」に関する理論的研究である．ここでの緩和はスピン－原子振動相互作用Vによって生じるとする．このVは3d軌道の形状に強く依存し，その形状は交換分裂磁場H(∝磁化)とスピン軌道相互作用V_soに依る．我々はこれまでに，HとV_soを持つ3d軌道を解析的に求め，3d軌道の磁化方向依存性を調べてきた．さらにその磁化方向依存性を直接調べ得る異方性磁気抵抗(AMR)効果についても研究を行ってきた．今年度は，Hと関係づけられるフェルミ準位上の状態密度のスピン分極率P_Dと抵抗率のスピン分極率P_rに注目し，これらをAMR比から評価する手法の開発に取り組んだ．この手法が確立するとAMR比(測定は容易)からP_DとP_rを評価できるようになる．今回我々は，「1. ハーフメタルに近い強磁性体のP_DとAMR比の間の関係式およびP_rとAMR比の間の関係式の導出」と「2. ホイスラー合金Co2FeGa0.5Ge0.5(CFGG)のP_DとP_rの評価」を行った．詳細は以下の通りである．
1. AMR比とP_Dの間とAMR比とP_rの間に正の相関が確認された．この結果は，CFGGのAMR効果とCFGG/金属/CFGG接合の巨大磁気抵抗効果で観測された正の相関(実験結果)を定性的に説明する．なおここでは，ボルツマン理論を用いて抵抗率の計算を行った．電子の散乱過程は，自由電子から自由電子へのフォノンまたは不純物による散乱，自由電子から3d軌道への不純物による散乱である．
2. 上記の関係式を用いてCFGGのAMR比のアニール温度依存性(実験値)からP_DとP_rのアニール温度依存性を大雑把に見積もった．P_rが以前の評価値と一致するときのパラメーター(アップとダウンスピンの電子の有効質量比)では，P_Dは0.6程度になった．
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[Journal Article] Magnetoresistance behaviors of conducting filaments in resistive-switching NiO with different resistance states2017
Author(s)
Diyang Zhao, Shuang Qiao, Yuxiang Luo, Aitian Chen, Pengfei Zhang, Ping Zheng, Zhong Sun, Minghua Guo, Fu-kuo Chiang, Jian Wu, Jian-Lin Luo, Jianqi Li, Satoshi Kokado, Yayu Wang, and Yonggang Zhao
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Journal Title
ACS Applied Materials & Interfaces
Volume: 9
Pages: 10835 - 10846
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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