高スピン偏極状態を有する4元系ホイスラー合金材料の探索研究

• 研究課題/領域番号: 16K14370
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属物性・材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 梅津 理恵 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60422086)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ホイスラー合金 / ハーフメタル型電子状態 / 原子配列 / 磁気モーメント / 粉末中性子回折 / 磁性・電子・情報材料

研究成果の概要

スピントロニクスの分野で着目されている、ハーフメタル型電子状態を有する4元系ホイスラー合金を探索し、電子状態を検証することを目的として研究を行った。CoVMnAlとCrTiVAl合金については多結晶試料を作製し、基本的な性質を調べるとともに、原子の規則度を調べるために粉末中性子回折測定を行った。その結果、一部のサイトが不規則化した原子配列をしており、従来の報告とは異なる結果が得られた。また、Mn2VAl、Co2MnSiの単結晶試料についてX線吸収分光測定や磁場中共鳴非弾性X線散乱測定を行った。その結果、これらの測定がハーフメタル的な電子状態を検証するのに非常に有力な手段となり得ることが判った。

研究成果

• [国際共同研究] Nat. Univ. Science and Technology(ロシア連邦)
• [雑誌論文] Pressure effect on the magnetic properties of the half-metallic Heusler alloy Co2TiSn (2018)
  • 著者名/発表者名: Shigeta Iduru、Fujimoto Yutaro、Ooka Ryutaro、Nishisako Yuya、Tsujikawa Masahito、Umetsu Rie Y.、Nomura Akiko、Yubuta Kunio、Miura Yoshio、Kanomata Takeshi、Shirai Masafumi、Gouchi Jun、Uwatoko Yoshiya、Hiroi Masahiko
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 97 号: 10 ページ: 104414-104414
  • DOI: 10.1103/physrevb.97.104414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure and magnetic properties of the half-metallic ferrimagnet Mn2VAl probed by soft x-ray spectroscopies (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagai K.、Fujiwara H.、Aratani H.、Fujioka S.、Yomosa H.、Nakatani Y.、Kiss T.、Sekiyama A.、Kuroda F.、Fujii H.、Oguchi T.、Tanaka A.、Miyawaki J.、Harada Y.、Takeda Y.、Saitoh Y.、Suga S.、Umetsu R. Y.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 97 号: 3 ページ: 035143-035143
  • DOI: 10.1103/physrevb.97.035143
  • NAID: 120006731610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependences of the electrical resistivity on the Heusler alloy system Ni2MnGa1-xFex (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Adachi, Y. Ogi, N. Kobayashi, Y. Hayasaka, T. Kanomata, Rie Y. Umetsu, X. Xu and R. Kainuma
  • 雑誌名: Metals 巻: 7 号: 10 ページ: 413-413
  • DOI: 10.3390/met7100413
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evidence of the change in the density of states during the martensitic transformation of Ni-Mn-In metamagnetic shape memory alloys (2017)
  • 著者名/発表者名: R.Y. Umetsu, X. Xu, W. Ito and R. Kainuma
  • 雑誌名: Metals 巻: 7 号: 10 ページ: 414-414
  • DOI: 10.3390/met7100414
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High Field X-ray diffraction study for Ni46.4Mn38.8In12.8Co2.0 metamagnetic shape memory film (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mitsui, K. Koyama, M. Ohtsuka, R.Y. Umetsu, R. Kainuma, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Metals 巻: 7 号: 9 ページ: 364-364
  • DOI: 10.3390/met7090364
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 磁場中軟X線共鳴発光分光によるハーフメタル型ホイスラー合金Mn2VAlの電子構造研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀, 梅津理恵, 永井浩大, 中谷泰博, 川田萌樹, 関山明, 黒田文彬, 藤井将, 小口多美夫, 原田慈久, 宮脇淳, 菅滋正
  • 学会等名: 第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
• [学会発表] Pd基ホイスラー合金PdMnSnの相転移温度の圧力効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 福本拓実、安達 義也、相澤直輝、鹿又武、梅津理恵、宍戸統悦、小原和夫、許キョウ、貝沼亮介
  • 学会等名: 日本金属学会2018年春期講演大会（第162回）
• [学会発表] ハーフメタル型ホイスラー合金Mn2VAlの磁場中における共鳴非弾性Ｘ線散乱測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 梅津理恵、永井浩大, 藤原秀紀、中谷泰博、川田萌樹、右衛門佐寛、関山明、宮脇淳、原田慈久、菅滋正、鹿又武
  • 学会等名: 日本物理学会第75回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 軟X線吸収磁気円二色性によるフェリ磁性体Mn2VAl単結晶の磁性・電子構造研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井浩大, 藤原秀紀, 荒谷秀和, 藤岡修平, 右衛門佐寛, 木須孝幸, 関山明, 菅滋正, 黒田文彬, 藤井将, 小口多美夫, 田中新, 竹田幸治, 斎藤祐児, 鹿又武, 梅津理恵
  • 学会等名: 日本物理学会第75回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] L21構造を有するMn2VAlホイスラー合金の磁場中共鳴非弾性Ｘ線散乱測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 梅津理恵、永井浩大、藤原秀紀、中谷泰博、川田萌樹、右衛門佐寛、関山明、宮脇淳、原田慈久、菅滋正、鹿又武
  • 学会等名: 日本金属学会2017年春期（第160回）講演大会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 軟X線磁気円二色性によるハーフメタルホイスラー合金Mn2VAlの電子構造研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井浩大, 藤原秀紀, 荒谷秀和, 藤岡修平, 右衛門佐寛, 木須孝幸, 黒田文彬, 藤井将, 小口多美夫, 田中新, 梅津理恵, 菅滋正, 竹田幸治, 斎藤祐児, 関山明
  • 学会等名: 第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 神戸芸術センター
  • 年月日: 2017-01-07
• [学会発表] Atomic configuration and magnetic properties of Co- and Mn-based Heusler alloys (2017)
  • 著者名/発表者名: R.Y. Umetsu
  • 学会等名: Frontiers in Materials Processing Applications, Research and Technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effect of annealing temperature on the degree of order and magnetic properties of CoVMnAl alloy (2017)
  • 著者名/発表者名: R.Y. Umetsu, K. Saito, K. Ono, T. Ishigaki
  • 学会等名: Yamada Science Foundation, Junjiro Kanamori Memorial International Symposium, New Horizon of Magnetism
  • 国際学会
• [学会発表] Anisotropic Magnetic Properties and Cr Substitution Effects on the Curie Temperature of MnAlGe Layered Compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: R.Y. Umetsu, Y. Mitsui, J. Xia, H. Katsui, Y. Nozaki, I. Yuitoo, T. Takeuchi, T. Taniyama, H. Kawarada
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-2)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Atomic configuration and magnetic properties of CoVMnAl alloy (2017)
  • 著者名/発表者名: R.Y. Umetsu, K. Saito, K. Ono, T. Ishigaki
  • 学会等名: 62nd Annunal Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 国際学会
• [学会発表] Co2NbSn1-xGaxの磁化と相転移温度の圧力効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小木雄貴、安達義也、佐々木達治、鹿又武、梅津理恵、湯蓋邦夫、許キョウ、貝沼亮介、郷地順、上床美也
  • 学会等名: 日本金属学会2017 年秋期講演大会（第161回）
• [学会発表] Co 基ホイスラー合金の相安定性と特異なマルテンサイト変態（基調講演） (2017)
  • 著者名/発表者名: 貝沼亮介、許皛、梅津理恵
  • 学会等名: 日本金属学会2017 年秋期講演大会（第161回）
• [学会発表] 円偏光放射光分光を用いたホイスラー型高スピン偏極材料の電子状態の研究（基調講演） (2017)
  • 著者名/発表者名: 梅津理恵、藤原秀紀、宮脇淳、菅滋正
  • 学会等名: 日本金属学会2017 年秋期講演大会（第161回）
• [学会発表] 強磁性ホイスラー合金 Mn2VAl の中性子回折 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野寛太、斉藤耕太郎、梅津理恵、土屋朋生、窪田崇秀、大原高志、中尾朗子、高梨弘毅
  • 学会等名: 日本金属学会2017 年秋期講演大会（第161回）
• [学会発表] 圧力下におけるCo基ホイスラー合金Co2TiGaの磁気特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大岡隆太郎、重田出、梅津理恵、野村明子、湯蓋邦夫、上床美也、鹿又武、廣井政彦
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] ハーフメタル型ホイスラー合金Co2TiSnの磁化の圧力効果とスピンゆらぎ理論の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 重田出, 大岡隆太郎, 梅津理恵, 野村明子, 湯葢邦夫, 鹿又武, 上床美也, 廣井政彦
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 高スピン分極ホイスラー合金Co2TiGa1-xSnxと超伝導体Pbのアンドレーエフ反射接合における微分コンダクタンスの温度依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大岡隆太郎, 重田出, 梅津理恵, 野村明子, 湯蓋邦夫, 山内徹, 鹿又武, 廣井政彦
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] ホイスラー合金Co2TiSnの磁化の圧力効果とスピンゆらぎ理論の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大岡隆太朗、藤本祐太郎、重田出、梅津理恵、野村明子、湯葢邦夫、鹿又武、上床美也、廣井政彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] ホイスラー合金Co2TiGa1-xSnxの磁化とスピン分極率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大岡隆太朗、鋤野好美、藤本祐太郎、重田出、梅津理恵、三浦良雄、野村明子、湯葢邦夫、山内恭彦、鹿又武、廣井政彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [備考] 東北大学研究者紹介
  • URL: http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/b51713d5148969420b77255b303f0d00.html