| 研究実績の概要 |
本研究は局在スピンを介した伝導電子－分子運動間相互作用Vに関する理論的研究である．このVの構築には，Vに大きな影響を与え得る伝導(s)電子からd軌道への遷移確率(s-d散乱)を詳細に調べる必要がある．s-d散乱を調べる手法として，異方性磁気抵抗(AMR)効果があり，昨年我々はStrong Ferromagnet(FM)[1]のAMR効果の理論を構築した．今回我々はWeak FM[1]のAMR効果について研究を行った．特に[001]方向に正方歪みを持つWeak FMに注目し，そのAMR比の磁化方向依存性を調べた．ここで，AMR比はAMR(φ)=[r(φ)-r(π/2)]/r(π/2)であり，φは磁化と電流の間の相対角，r(φ)は角φでの抵抗率である．さらに磁化は(001)面内にあり，電流IはI//[100]とした．主な結果は次の通りである．
1. Weak FMのAMR比
ボルツマン理論を用いてr(φ)及びAMR比を導出した．AMR比はAMR(φ)=Σ_{j=2,4} C_jcosjφとなった．ここで，C_jは，スピン軌道結合定数，結晶場エネルギー及び軌道ごとのフェルミ準位上の部分状態密度(PDOS)等で表された．特に，C_2はdε軌道とdγ軌道間のPDOSの差に比例し，C_4はdε軌道間のPDOSの差に比例した．Strong FMと同様，Weak FMでも，正方歪みの系でC4≠0になることが分かった．
2. Weak FMの代表的物質Feへの適用
1で導出したAMR比の式を用いて，bcc-FeのT=5Kでの負のAMR比の実験結果を解析した．過去の理論研究で評価されたbcc-FeのPDOS及び伝導電子の抵抗率の値をAMR比の式に代入することで実験結果と同じ負のAMR比を得た．一方，多結晶FeのT=5Kでの正のAMR比の実験結果は我々の結晶場無しモデルのAMR比の式によって説明された．
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