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2006 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 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, 大学院・工学研究科, 助教授 (70281847)
小田 竜樹  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (30272941)
小野 寛太  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教授 (70282572)
キーワードナノ材料 / スピンエレクトロニクス / スピンダイナミクス / スピン流 / 磁壁 / 第一原理計算 / マイクロ磁気シミュレーション / 放射光電子顕微鏡
研究概要

電子のもつ量子的な性質を利用した新機能デバイスの実用化に資するため,ナノメートル領域にまで微細化された磁気材料・デバイスの特性評価に必要とされる理論的基盤を構築することを目的として,平成18年度は以下の研究実績を得た.
1.高スピン偏極ホイスラー合金の強磁性電極と単結晶酸化物絶縁層からなる磁気トンネル接合におけるスピン依存電気伝導を第一原理計算し,電極材料の電子状態とトンネル伝導の関係を明らかにした.(三浦・長尾・白井)
2.磁性体内のスピン緩和機構を微視的に明らかにするために,局在スピンと伝導電子が弱く結合したs-d模型を考えて,局在スピンの局所励起が伝導電子系のStoner励起を通して散逸する過程を記述した.(佐久間)
3.軌道分極の効果を考慮した相対論的スピン分極LAPW法を用いて,アクチナイド(Np化合物)における磁性とフェルミ面の形状を求め,実験結果とよく対応する結果を得た.(山上)
4.ハーフメタル強磁性体を用いた交換バイアス材料を予測するために,結晶成長に伴う正方歪を考慮したCrSe/MnSeおよびCrTe/MnTe界面のスピン構造を解析した.また,Fe単原子層膜におけるノンコリニア磁性を考察した.(中村)
5.スピン軌道相互作用を考慮した第一原理分子動力学計算手法を用いて,Pt(111)表面上に吸着したFe単原子層膜およびFe原子鎖の磁気異方性エネルギーを求め,表面原子構造との相関を明らかにした.(小田)
6.サブナノ秒の時間分解能をもつ時分割顕微鏡を開発し,ナノ磁性材料の磁化反転ダイナミクスを観察した.また,得られた実験結果をマイクロ磁気計算結果と比較して,その機構を解明した.(小野)

  • 研究成果

    (66件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (65件) 図書 (1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 the Physical Society of Japan 76・2

      ページ: 024704, 1-7

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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 遷移金属合金の磁気特性に関する電子論的研究2007

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 2・3

      ページ: 143-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Magnetic properties and Fermi surfaces in NpIn_32007

    • 著者名/発表者名
      D.Aoki
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 386-388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Itinerant 5f electrons and the Fermi surface properties in neptunium compounds2007

    • 著者名/発表者名
      D.Aoki
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 1678-1683

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of UPd_2Al_3 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: e79-e81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Magnetism, superconductivity and Fermi surfaces of plutonium compounds2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Haga
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: e149-e151

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Magnetic structures and half-metallicity at zincblende ferromagnetic/antiferromagnetic interfaces : Role of tetragonal distortions2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 2186-2188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Theoretical study of alloy phase stability in zincblende Ga_<1-x>Mn_xAs2007

    • 著者名/発表者名
      K.Hatano
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 301-302

      ページ: 631-633

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Development of fully relativistic pseudopotentials and application to a thin magnetic film on the metal2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 1637-1639

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electronic structure and magnetism of Fe-wire in carbon nanotubes2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 1640-1641

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropies of iron on the low index platinum surface2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 2189-2191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 電子状態をあらわに考慮した分子動力学シミュレーションの基礎(1) : 第一原理分子動力学シミュレーションなど2007

    • 著者名/発表者名
      小田 竜樹
    • 雑誌名

      アンサンブル 9・1

      ページ: 10-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Bulk and surface low-energy excitations in YBa_2Cu_3O_<7-δ> studied by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nakayama
    • 雑誌名

      Physical Review B 75・1

      ページ: 014513, 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electronic structure of Sr_2RuO_4 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 678-680

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] In situ angle-resolved photoemission study of half-metallic La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 thin films2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 1030-1032

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Independent control of charge and spin density in Sr_<1-(x+y)>La_<x+y>Ti_<1-x>Cr_xO_3 probed by photoemission spectroscopy2007

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

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: e278-e280

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Coherent tunneling conductance in magnetic tunnel junctions of half-metallic full Heusler alloys with MgO barrier2007

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

      Journal of Physics : Condensed Matter (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Noncollinear magnetism and exchange interaction in spin-spiral structures of thin film Fe (110)2007

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

      Journal of Physics : Condensed Matter (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Structure and magnetism in carbon nanotubes including magnetic wire2007

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

      European Physical Journal D (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Structure and electronic properties of hetrojunction of single wall carbon nanotube and TiC cluster2007

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

      European Physical Journal D (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Oxygen at high pressures : Theoretical approach to monoatomic phases2007

    • 著者名/発表者名
      T.Oda
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropies of iron on the Pt (111) surface2007

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

      Journal of Physics : Condensed Matter (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Theoretical studies on the influence of oxygen impurity upon magnetic properties of (Ga, Cr)N2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310・2

      ページ: 2155-2157

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開VI 6.スピン流の基本概念(その2)2007

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 2・2

      ページ: 116-120

  • [雑誌論文] Non-collinear magnetism, magnetocrystalline anisotropy, and spin-spiral structures in Fe/W (110)2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics (印刷中)

  • [雑誌論文] Hlaf-metallicity at the (110) interface between a full-Heusler alloy and GaAs2006

    • 著者名/発表者名
      K.Nagao
    • 雑誌名

      Physical Review B 73・10

      ページ: 104447, 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ab initio study on stability of half-metallic Co-based full-Heusler alloys2006

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

      Journal of Applied Physics 99・8

      ページ: 08J112, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electrical and magnetic properties, and electronic structures of pseudo-gap-type antiferromagnetic L1_0-type MnPt alloys2006

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

      Materials Transactions 47・1

      ページ: 2-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Uncompensated spin elements in ferromagnetic and antiferromagnetic bilayer with non-collinear spin structure2006

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

      Materials Transactions 47・1

      ページ: 11-14

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

      ページ: 192508, 1-3

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

      ページ: 08D509, 1-3

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

      ページ: 08J307, 1-3

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

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

      ページ: 172410, 1-4

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

      ページ: 052504, 1-3

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

      ページ: 052508, 1-3

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

      ページ: e184-e187

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

      ページ: 104714, 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electronic structure and Fermi surface of NpGe_32006

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

      Journal of the Physical Society of Japan 75・2

      ページ: 024711, 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Crossover of the 5f electrons from itinerant to localized in UPtGa_52006

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

      Physica B 378-380

      ページ: 972-973

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fermi surface properties in an enhanced Pauli paramagnet NpGe_32006

    • 著者名/発表者名
      D.Aoki
    • 雑誌名

      Physica B 378-380

      ページ: 978-980

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Upper critical fields and de Haas-van Alphen oscillations in UNi_2Al_32006

    • 著者名/発表者名
      T.Terashima
    • 雑誌名

      Physica B 378-380

      ページ: 991-992

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Orbital-polarized band calculation in NpRhGa_5 : Magnetic moment and Fermi surface2006

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

      Physica B 378-380

      ページ: 1023-1024

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Spin-spiral structures in free-standing Fe(110) monolayers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 99・8

      ページ: 08N501, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Atomic geometry and stability of mono-, di- and trivacancies in graphene2006

    • 著者名/発表者名
      K.Yamashita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・8A

      ページ: 6534-6536

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Hard x-ray photoelectron emission microscopy as tool for studying buried layers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Wakita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・3A

      ページ: 1886-1888

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ferromagnetism in two-dimensional Ti_<0.8>Co_<0.2>O_2 nanosheets2006

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

      Physical Review B 73・15

      ページ: 153301, 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] In situ resonant photoemission characterization of La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 layers buried in insulating perovskite oxides2006

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

      Journal of Applied Physics 99・8

      ページ: 08S903, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Phase transition of the Ag/Si(111)-(square root 3 times square root 3) surface studied by photoelectron diffraction2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sakamoto
    • 雑誌名

      Physical Review B 73・19

      ページ: 193303, 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 thin films studied by in situ angle-resolved photoemission spectroscopy2006

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

      Physical Review B 73・19

      ページ: 195105, 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Robust Ti^<4+> states in SrTiO_3 layers of La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3/SrTiO_3/La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 junctions2006

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

      Applied Physics Letters 88・19

      ページ: 192504, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Surface electronic structure in transition-metal (Cr and Mn) doped GaAs (001) studied by in situ photoemission spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kanai
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88・19

      ページ: 192506, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] X-ray optical activity in underdoped Bi-based high-T_c superconductor2006

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

      Journal of the Physical Society of Japan 75・5

      ページ: 053706, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Interface electronic structure in MnAs on GaAs (001) studied by in situ photoemission spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      J.Okabayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89・2

      ページ: 022502, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Observation of step-induced magnetic domain formation in La_<1-x>Sr_xMnO_3 thin films by photoelectron emission microscopy2006

    • 著者名/発表者名
      T.Taniuchi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89・11

      ページ: 112505, 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The exchange interaction in (Ga, Cr)N doped with oxygen impurities2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakano
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) 3・12

      ページ: 4147-4150

  • [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

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開I 1.電子のスピンと磁気モーメント2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 1・4

      ページ: 170-176

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開II 2.非磁性金属中の磁性不純物によるスピン依存散乱2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 1・6

      ページ: 274-282

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開III 3.電気伝導の理論2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 1・8

      ページ: 387-397

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開IV 4.磁気モーメントの空間変化によるスピン依存散乱2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 1・10

      ページ: 499-510

  • [雑誌論文] 磁性の基礎とスピンエレクトロニクスへの展開V 5.スピン流の基本概念(その1)2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間 昭正
    • 雑誌名

      まぐね 1・12

      ページ: 623-629

  • [雑誌論文] Itinerant U 5f band states in the layered compound UFeGa_5 observed by soft x-ray angle-resolved photoemission spectroscopy2006

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

      Physical Review B 73・12

      ページ: 125109, 1-6

  • [雑誌論文] Fluorescence EXAFS analysis of local structures around Cr atoms in (Ga, Cr)As2006

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

      Physica B 376-377

      ページ: 651-653

  • [図書] Handbook of Magnetic Materials, Vol. 16, Chapter 14. 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 Publishers
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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