|
表面や界面などのナノスケール微小領域における磁気的性質の解明は基礎科学分野のみならず磁気産業分野でも重要な課題である。本研究では、原子間(interatomicノンコリニア磁性)のみならず1個の原子内でも磁化軸の方向が異なるintra-atomicノンコリニア磁性を考慮した第一原理FLAPW(Full potential linearized augmented plane wave)法を用いて以下の理論的解析を行った。
(1)ハーフメタル強磁性体を用いた交換バイアス材料を理論的な立場から予測するために、閃亜鉛鉱型構造を有する遷移金属pnictide及びchalcogenide化合物の電子構造と磁気構造を系統的に調べ、CrSe/MnSe及びCrTe/MnTeが有力な交換バイアス材料の候補であることを提案した。これらの材料の電子構造及び磁気構造を計算した結果、両材料ともハーフメタル性を有する強磁性体/反強磁性体交換バイアス界面を有することを明らかにした。また、界面ではCr磁気モーメントとMn磁気モーメントが超交換相互作用により反平行に配列し、FM/AFM界面のハーフメタル性が保持されることを示した。
(2)Fe(110)単層薄膜におけるスピン・スパイラル構造および磁壁構造の安定性を調べた。薄膜の格子定数αをバルクFeの格子定数(2.83Å)に仮定した場合、波数q/a=0.14のスピン・スパイラル構造が安定になること、また、磁壁幅が約8Åの磁壁構造が安定にあることを明らかにした。一方、薄膜の格子定数をバルクWの格子定数(3.16Å)に仮定した場合、スピン・スパイラル構造及び磁壁構造とも不安定となることを示した。また、両構造におけるスピン・起動相互作用の役割についても考察した。
|
