• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

パノスコピック形態制御希土類系磁性体における粒間磁気相互作用の電子論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16080203
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

佐久間 昭正  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30361124)

研究分担者 土浦 宏紀  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30374961)
研究期間 (年度) 2004 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
17,400千円 (直接経費: 17,400千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2004年度: 11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
キーワード希土類系磁性体 / 3d遷移金属系磁性体 / 局所密度汎関数法 / 交換相互作用 / 磁気的相互作用 / 保磁力 / 希薄磁性半導体 / s-d相互作用
研究概要

本研究では、ナノスケールで制御された希土類系磁性体の結晶粒間の磁気的相互作用を微視的立場から定量的に把握するため、以下の項目を研究目的とする。
1.種々の希土類金属間化合物のバルク状態での磁気モーメント、磁気異方性エネルギーおよび交換相互作用エネルギーを、密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から明らかにする。
2.希土類金属間化合物と他の磁性体の界面における磁気構造と交換相互作用を第一原理計算から調べ、ナノコンポジット磁性体の磁気特性を明らかにする。
ここでは、局所スピン密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から、Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O)のバルク状態およびbcc-Feとの積層構造における磁気特性を評価し、以下の結果を得た。
1)Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O)の磁気モーメントは、ほぼXの原子番号の増加とともに大きくなることが示された。特に、X=OにおけるOの磁気モーメントはFeと平行になるという特異的な結果が得られた。2)Feモーメント間の交換相互作用Jijの値はほぼ15meV前後の値であり、同一c面内にあるFe原子間のJijは20meV前後になっていることがわかった。3)結晶場パラメータA^0_2に、Nd自身の価電子雲(5d,6s)の寄与を考慮することでA^0_2は正となり、Nd_2Fe_<14>Bの磁化容易軸方向がc軸であるという実験事実と整合する結果が得られた。但し、本計算の近似の範囲では、A^0_2は実測値の2〜3倍程度の値を示しており、今後の検討課題として残された。4)α-Feの(110)面とNd_2Fe_<14>Bの(100)面を接合した積層構造において、接合の面間距離が1.9Å以下では磁化が反平行結合とになる可能性があることが示された。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Exchange Bias of Antiferromagnetic/Ferromagnetic Bilayer with Cubic Anisotropy in Antiferromagnetic Layer2007

    • 著者名/発表者名
      C. Mitsumata
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decoherence processes of a quantum two-level system coupled to a fermionic environment2007

    • 著者名/発表者名
      N. Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 101

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical study of a localized quantum spin reversal by the sequential injection of spins in a spin quantum dot2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kokado
    • 雑誌名

      Physical Review B 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exchange bias of antiferromagnetic/ferromagnetic bilayer with cubic anisotropy in antiferromagnetic layer2007

    • 著者名/発表者名
      C.Mitsumata
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76・2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Half-metallic band structure observed in Co_2MnSi-based magnetic tunnel junctions2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuraba
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics 40・5

      ページ: 1221-1227

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Large tunnel magnetoresistance in magnetic tunnel junctions using Co_2MnX (X = Al, Si) Heusler alloys2006

    • 著者名/発表者名
      M.Oogane
    • 雑誌名

      Jouranal of Physics D : Applied Physics 39・5

      ページ: 834-841

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Giant tunneling magnetoresistance in Co_2MnSi/Al-O/Co_2MnSi magnetic tunnel junctions2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuraba
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88・19

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical study on the stability of ferromagnetism and resistivity of dilute magnetic semiconductors at finite temperature2006

    • 著者名/発表者名
      A.Sakuma
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 99・8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] First principles study on the electronic structure and effective exchange interaction of Y(Co_<1-x>Cu_x)_52006

    • 著者名/発表者名
      A.Sakuma
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 99・8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic damping in ferromagnetic thin films2006

    • 著者名/発表者名
      M.Oogane
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5A

      ページ: 3889-3891

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of highly spin-polarized transport in the iron nitride Fe_4N2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kokado
    • 雑誌名

      Physical Review B 73・17

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropy energy of antiferromagnetic L1_0-type equiatomic Mn alloys2006

    • 著者名/発表者名
      R.Y.Umetsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89・5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of half-metallic energy gap in Co_2MnSi by tunneling conductance spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuraba
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89・5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] First-principles calculations of magnetic and electronic structures around surfaces and interfaces of magnetic multi-layered structure2006

    • 著者名/発表者名
      A.Sakuma
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 303・2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effective exchange constant and electronic structure of pseudo-gap-type L1_0-MnPd alloys2006

    • 著者名/発表者名
      R.Y.Umetsu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75・10

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic tunnel junctions using B2-ordered Co_2MnAl Heusler alloy epitaial electrode2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuraba
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88・2

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Exchange bias model in ferromagnetic/antiferromagnetic bilayer with L1_2-type ordered antiferromagnet2005

    • 著者名/発表者名
      C.Mitsumata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 41・10

      ページ: 2700-2702

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of Co-Mn-Al Heusler-type thin film2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kubota
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 97・10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Half-metallic properties of Co_2(Cr_<1-x>Fe_x)Ga Heusler alloys2005

    • 著者名/発表者名
      R.Y.Umetsu
    • 雑誌名

      Physical Review B 72・21

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] スピンエレクトロニクスを理解する2004

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      応用物理 73(7)

      ページ: 964-970

    • NAID

      10013266954

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] スピンエレクトロニクス材料の基礎と理論2004

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まてりあ 43(6)

      ページ: 468-473

    • NAID

      10013135460

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] スピン流とスピントルク2004

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      固体物理 39(6)

      ページ: 335-346

    • NAID

      40006289318

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic properties and band structures of half-metal-type Co_2CrGa heusler alloy2004

    • 著者名/発表者名
      Akimasa SAKUMA, R.Y.Umetsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 85(11)

      ページ: 2011-2013

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Gilbert damping due to non-local spin-spin correlation via spin currents2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hasu
    • 学会等名
      52nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Tampa Marriott Hotel, USA
    • 年月日
      2007-11-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] HANDBOOK OF ADVANCED MAGNETIC MATERIALS Vol.2, Chapter 12. Antiferromagnetism of Mn Alloys2006

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Sakuma
    • 総ページ数
      61
    • 出版者
      Springer, New York
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Handbook of Magnetic Materials Vol.16, Chapter 4. Magnetic and Electrical Properties of Practical Antiferromagnetic Mn Alloys2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukamichi
    • 総ページ数
      193
    • 出版者
      Elsevier Science
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi