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2004 年度 実績報告書

ナノ磁性材料におけるスピン構造とそのダイナミクスに関する理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 16310081
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東北大学

研究代表者

白井 正文  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70221306)

研究分担者 長尾 和多加  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (00361197)
三浦 良雄  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10361198)
佐久間 昭正  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30361124)
山上 浩志  京都産業大学, 理学部, 教授 (20239867)
中村 浩次  三重大学, 工学部, 助教授 (70281847)
キーワードナノ磁性 / ノンコリニア磁性 / スピン・ダイナミクス / スピン依存電気伝導 / 磁壁 / 磁性流体 / 第一原理計算 / シミュレーション
研究概要

1.ナノ構造磁性体におけるスピン依存電気伝導現象を第一原理計算する手法を開発し、磁性不純物を含む金属ナノワイヤーの電子状態と電気伝導の予備的な計算を行った。(三浦)
2.不規則系におけるスピン構造を第一原理計算するため、ノンコリニア・スピン構造第一原理計算コードを、コヒーレントポテンシャル近似により原子(スピン)配列不規則性を考慮できる形式に拡張し、Mn系不規則合金の電子構造と磁気構造を調べた。(佐久間)
3.スパイラル磁気構造を正しく記述することが可能なDirac方程式に基づいた相対論的電子状態計算手法を定式化した。(山上)
4.原子内におけるスピン量子化軸の向きの変化を考慮した第一原理計算手法を用いて、(1)交換バイアスの理解に不可欠な強磁性体/反強磁性体界面の磁気構造の理論解析を行った。(2)Fe(110)単層薄膜モデルを用いて磁壁構造の理論的解析を行った結果、約0.8nmの幅をもつ磁壁構造が安定であることを理論的に示した。(中村)
5.ノンコリニア磁性を取扱える第一原理分子動力学法を開発し、液体酸素における磁気構造をシミュレーションすることにより、反強磁性的に結合した二量体化酸素分子(O_4ユニット)の形成過程におけるスピンのダイナミクスを明らかにした。また、シミュレーション結果に基づいて評価した磁気構造因子は実験データと比較的よい一致を示した。(小田)
6.放射光電子顕微鏡を用いて微細加工された磁性体の磁気渦状態を観測し、磁性体の形状と磁気渦状態との相関をマイクロマグネティクス・シミュレーションにより解析した。(小野)

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (28件)

  • [雑誌論文] Magnetic domain wall structures in free-standing Fe(110) monolayers2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Takeda, et al.
    • 雑誌名

      Applied Surface Science (発表予定)

  • [雑誌論文] Role of exchange interaction and spin-orbit coupling in magnetic domain walls in bulk and thin film Fe2005

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics (発表予定)

  • [雑誌論文] ノンコリニアー磁性の第一原理分子動力学と液体酸素のシミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      小田竜樹
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 60・1

      ページ: 35-39

  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of iron chains encapsulated in tubal carbon nano capsules2005

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B (発表予定)

  • [雑誌論文] Structure and magnetism of anion iron oxide clusters Fe_nO_m (n3,4)2005

    • 著者名/発表者名
      H.Shiroishi, et al.
    • 雑誌名

      Polyhedron (発表予定)

  • [雑誌論文] Electronic structure and magnetism at the active site in ferredoxin : Ab initio approach to (Fe_2S_2)^<2+> complex with the 1st peptide shell2005

    • 著者名/発表者名
      T.Oda, et al.
    • 雑誌名

      Polyhedron (発表予定)

  • [雑誌論文] The computational design of zinc-blende half-metals and their nanostructures2004

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

      Journal of Physics : Condensed Matter 16・48

      ページ: S5525-S5531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ハーフメタル強磁性体のマテリアルデザイン2004

    • 著者名/発表者名
      白井 正文
    • 雑誌名

      固体物理 39・11

      ページ: 861-866

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 遷移金属合金のノンコリニア磁気構造と磁気励起に関する第一原理計算2004

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      固体物理 39・11

      ページ: 809-813

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Atomic disorder effects on half-metallicity of the full-Heusler alloys Co_2(Cr_<1-x>Fe_x)Al : A first-principles study2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Miura, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 69・14

      ページ: 144413/1-144413/7

  • [雑誌論文] A first-principles study on half-metallicity of disordered Co_2(Cr_<1-x>Fe_x)Al2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Miura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 95・11

      ページ: 7225-7227

  • [雑誌論文] Ab initio calculations of zinc-blende CrAs/GaAs superlattices2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nagao, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 95・11

      ページ: 6518-6520

  • [雑誌論文] Theoretical study on anti-site defects in half-metallic zinc-blende ferromagnets2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shirai, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: 344-345

  • [雑誌論文] Ab initio calculations of spin-polarization at Co_2CrAl/GaAs interface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nagao, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 16・48

      ページ: S5725-S5728

  • [雑誌論文] First-principles design of ferromagnetic nanostructures based on group-IV semiconductors2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Miura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 16・48

      ページ: S5735-S5738

  • [雑誌論文] Very high antiferromagnetic stability of L1_0-type MnIr alloys2004

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: 790-791

  • [雑誌論文] Lattice axial ratio and large uniaxial magnetocrystalline anisotropy in L1_0-type FePd single crystals prepared under compressive stress2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 70・22

      ページ: 224408/1-224408/7

  • [雑誌論文] 反強磁性L1_0型Mn合金の電気的性質と磁性2004

    • 著者名/発表者名
      梅津 理恵, 他
    • 雑誌名

      まてりあ 43・10

      ページ: 831-839

  • [雑誌論文] Magnetic dead layers in Fe films induced by a lattice mismatch at an interface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Physica B 351・3-4

      ページ: 324-327

  • [雑誌論文] Magnetic dead layers induced by strain at fct Fe/Rh(001) interface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 73・9

      ページ: 2550-2553

  • [雑誌論文] Noncollinear magnetism and enhancement of magnetocrystalline anisotropy at the Sigma 3(111) grain boundary in ferromagnetic Fe2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 84・24

      ページ: 4974-4976

  • [雑誌論文] Atomically sharp magnetic domain wall in thin film Fe(110) : A first principles noncollinear magnetism study2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 93・5

      ページ: 057202/1-057202/4

  • [雑誌論文] Magnetic structures and out-of-plane magnetic anisotropy at the exchange bias interface : Co/FeMn2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 70・6

      ページ: 060404(R)/1-060404(R)/4

  • [雑誌論文] Noncollinear magnetism in liquid oxygen : A first-principles molecular dynamics study2004

    • 著者名/発表者名
      T.Oda, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 70・13

      ページ: 134402/1-134402/19

  • [雑誌論文] Structure and magnetism of anion iron oxide clusters Fe_nO_m^- (n=1,2)2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shiroishi, et al.
    • 雑誌名

      Molecular Simulation 30・13-15

      ページ: 911-915

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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