2013 Fiscal Year Annual Research Report
第一原理手法による遷移金属酸化物人工超格子の大規模計算
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics |
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| Project/Area Number |
25104714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
石井 史之 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20432122)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 遷移金属酸化物 / 人工超格子 / 界面 / 電子状態 |
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| Research Abstract |
ウルツ鉱型結晶であるZnOのラシュバ効果を明らかにした。特に、非磁性絶縁体基板上のZnOを想定し、歪みを制御することで電気分極反転を引き起こし、その結果としてラシュバ効果、すなわち運動量空間のスピン渦が反転することを明らかにした。これらの結果はApplied Physics Express 7, 053002(1)-053002(4) (2014)として論文発表をおこなった。ペロブスカイト型遷移金属酸化物の人工超格子LaAlO3/SrTiO3の界面の電子状態について詳しくしらべた。特にスピン軌道相互作用を考慮した場合、どのような電子状態になるかを明らかにした。また、LaMnO3/SrTiO3についても、調べ、ゼーマン効果とラシュバス効果が存在する場合の界面電子状態について明らかにした。これらの結果は、神戸で開催された国際会議 International Conference on Molecular Simulation 2013(ICMS2013)で発表し、論文を投稿中である。また、トポロジカル絶縁体におけるスピンの空間分布についても発表し、同様に論文を投稿中である。磁性不純物を含む酸化物界面に形成される擬二次元電子ガスについて、モデル解析をおこない、異常ホール効果、異常ネルンスト効果がゼーベック係数へ寄与する可能性があることを示唆した。この結果は強相関電子系の国際会議であるStrongly Correlated Electron Systems SCES2013で発表をおこない、プロシーディング論文として, JPS Conference Proceedings(arXiv:1402.0535)としてまとめた。また、マルチフェロイックスCa3CoMnO6, 反転対称性を持たないB20型CoSiについても同会議で発表し, プロシーディングス論文としてまとめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画どおり、①非磁性体／極性絶縁体と②磁性体／極性絶縁体の２つのサブテーマについて、順調に研究がすすめられている。非磁性体基板上の極性絶縁体であるZnOについて、基板選択でラシュバ係数の符号が反転することが見いだされた。磁性体／極性絶縁体については、LaMnO3/SrTiO3系について、ゼーマン効果とラシュバ効果の両方の寄与が界面で明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、サブテーマ①、②ともに人工超格子の大規模計算をすすめ、界面電子状態の層数依存性、基板依存性について明らかにする。また、ナノスケールでの電気伝導計算をおこない、電気伝導特性の評価をおこなう。
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Research Products
(30 results)
