| 研究課題/領域番号 |
21K04864
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
小田 竜樹 金沢大学, 数物科学系, 教授 (30272941)
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| 研究分担者 |
小幡 正雄 金沢大学, 数物科学系, 助教 (10803299)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 磁気異方性エネルギー / スピン軌道相互作用 / スピントロニクス / ノンコリニアスピン密度汎関数理論 / 準粒子自己無撞着GW法 (QSGW法) / ワイドギャップ半導体 / マルチフェロイクス / 第一原理電子状態計算 / 強磁性形状記憶合金 / 準粒子自己無撞着GW法 / スピン密度汎関数法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スピントロニクス素子や磁気素子へ応用する磁性材料には、界面や磁壁で原子サイズの電界・磁界が現れるが、その磁性の記述や予測には、電子運動の相対論的取扱いや高精度な電子相関の導入が必要とされる。本研究では、電界印加だけでなく磁界印加できる手法を導入して、局所的な電気分極・磁気分極・原子変位分極の間に内在する交差相関を解析できる手法を開発する。スピントロニクス分野や強磁性形状記憶合金分野へ応用する。
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| 研究成果の概要 |
次世代電子デバイスで重要となるスピントロニクス素子や磁気素子へ応用する磁性材料には、界面や磁壁で原子サイズの電界・磁界が現れるが、その磁性の理解や予測には、電子運動の相対論的取扱いや高精度な電子相関の導入が必要とされる。本研究では、相対論的運動を考慮した理論に基づく非経験的計算手法に、電界印加だけでなく磁界印加できる手法を導入して、局所的な電気分極・磁気分極・原子変位分極の間に内在する相互関係を解析できる手法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代電子デバイスで最重要となる要件は、超省電力である。これを達成するために、超微細化の達成とスピントロニクス応用の活用である。前者は原子サイズの機構を開発することであり、後者は電子の相対論的機構の中でも、電気入力に対する磁気出力、磁気入力に対する電気出力といった関係（電気磁気効果）を使うことで超低エネルギーにより動作する機構を開発しデバイス(スピントロニクスデバイス)化することが想定される。そのような機構に対する具体的な起源と機構を非経験的に調べる計算手法は、デバイス開発を支援して加速する意義が極めて高い。また電気磁気効果は多くの要素を含み未解明な部分が多く学術的意義も高い。
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