| 研究課題/領域番号 |
21H01789
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 通人 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10596547)
|
|---|
| 研究分担者 |
渡辺 悠樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20785323)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
|
|---|
| キーワード | 反強磁性体 / 磁気構造 / 第一原理計算 / 磁性 / 群論 / ハイスループット計算 / トポロジカル物質 / トポロジー |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、独自の磁気構造生成理論に基づく磁性体のハイスループット第一原理計算を発展させた磁性・バンドエンジニアリングにより、高い検出可能性と機能性を持ったトポロジカル磁性材料の探索・設計に取り組む。複雑な磁気秩序のもとで形成されるバンドの非自明な幾何構造がスピン-軌道結合を通して生み出す輸送・応答現象を、磁場・圧力・化学組成の変化によって制御する方法を第一原理計算のハイスループット解析から見出し、電子構造や表面状態の具体的な解析を通してその検出方法とともに提案することで、スピントロニクスやフォトニクスデバイスに革新的な変革をもたらす機能性トポロジカル磁性材料の発見へと繋げる。
|
| 研究実績の概要 |
2023年度は磁気構造生成理論に基づく磁気構造の解析をもとにした反強磁性体の異常ホール効果の探索に取り組み、実験グループとの共同研究によって新規異常ホール反強磁性体としてNbMnPを報告したほか[Kotegawa et al., npj Quantum Mater. 8, 56 (2023)]、結晶構造データベースと磁気構造生成理論、および第一原理計算を組み合わせた磁気構造の横断的な第一原理探索をもとに、異常ホール効果を発現する反強磁性体の探索を実施し、これまでに報告されている異常ホール反強磁性体がこの探索の枠組みで安定解として正しく求まることを確認するとともに、多くの候補物質を提案している[Nomoto et al., Phys. Rev. B 109, 094435 (2024)]。また、磁気構造データベースを利用した機械学習手法に基づく系統的な解析の実施に必要となる磁気構造の情報を、機械学習の特徴量として扱うことが可能な多次元ベクトルによって表現する理論手法を提案し、論文として出版している[Suzuki et al., Phys. Rev. B 108, 014403 (2023)]。この他、実験グループとの共同研究により、電子構造のトポロジカルな縮退構造が巨大な異常ネルンスト効果を引き起こすCo3Sn2S2の元素置換に伴う電子状態と物性の変化の解析に取り組み、Co3Sn2S2の元素置換に基づく異常ネルンスト係数の符号制御を提案し、その機構を明らかにしている[Noguchi et al., Nature Phys. 20, 254 (2024)]。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
