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2019 年度 実施状況報告書

第一原理手法による異常量子輸送を活用した熱電変換ナノ物質デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 16K04875
研究機関金沢大学

研究代表者

石井 史之  金沢大学, ナノマテリアル研究所, 准教授 (20432122)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード熱電効果 / 磁性 / 異常ネルンスト効果 / 異常ホール効果
研究実績の概要

今年度は異常ホール効果のエネルギー依存性を効率よく計算するプログラムの開発と二次元系への応用を主におこなった。これらは、H. Sawahata, N. Yamaguchi, S. Minami, and F. Ishii, Implementation of computing anomalous Hall conductivity for high throughput screening of magnetic thermoelectric materialsとして、2019年10月に大阪大学豊中キャンパスで開催されたThe 22nd Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculationsで発表をおこない、投稿論文を準備中である。その応用の一つとして強磁性状態のFeCl2の単層について、異常ネルンスト効果を調べ、6muV/K程度の大きな異常ネルンスト係数が得られる可能性あること、その起源がブリルアン ゾーンのK点近傍の大きなベリー曲率であることを明らかにした。この成果を論文論文 R. Syariati, S. Minami, H. Sawahata and F. Ishii, APL Materials 8, 041105/1-6 (2020)として出版した。さらに、磁性熱電材料のハーフホイスラー合金であるCoMnSbについて、その熱電効率を明らかにするために、熱伝導率の第一原理計算をおこない、論文にまとめ、投稿をおこなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

トポロジカル不変量の実空間における局所解析の計算プログラムの開発が遅れている。

今後の研究の推進方策

異常ホール効果、異常ネルンスト効果の効率的な計算手法が開発できたので、投稿論文にまとめる。また、それらを応用したハイスループット計算によって巨大な異常ホール効果、異常ネルンスト効果を示す物質を探索する。

次年度使用額が生じた理由

研究の遅れおよび、コロナウイルスによって出張の中止等が相次いだため。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] First-principles study of anomalous Nernst effect in half-metallic iron dichloride monolayer2020

    • 著者名/発表者名
      Syariati Rifky、Minami Susumu、Sawahata Hikaru、Ishii Fumiyuki
    • 雑誌名

      APL Materials

      巻: 8 ページ: 041105~041105

    • DOI

      https://doi.org/10.1063/1.5143474

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] First-principles Study of Anomalous Nernst Effect in The 2D Ferromagnetic Half-metal 1T-FeX2 (X = Br, Cl)2019

    • 著者名/発表者名
      Rifky Syariati, Susumu Minami, Hikaru Sawahata and Fumiyuki Ishii
    • 学会等名
      The 22nd Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of computing anomalous Hall conductivity for high throughput screening of magnetic thermoelectric materials2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Sawahata, Naoya Yamaguchi, Susumu Minami and Fumiyuki Ishii
    • 学会等名
      The 22nd Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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