研究課題
基盤研究(B)
II-VI族、III-V族化合物半導体、酸化チタン、カルコパイライト型化合物半導体等をCr-Fe、V-Coなどの2種類以上の組み合わせからなる磁性イオンでドープした系がハーフメタリック反強磁性体になることを第一原理計算によって示した。さらに、グリーン関数法を用いて決めた磁気相互作用定数と拡張クラスター近似を用いて磁気的転移温度を計算した。これらの計算の結果ハーフメタリック希薄反強磁性半導体のいくつかは室温を超える磁気的転移温度を示すことが明らかになった。また、ハーフメタリック希薄反強磁性半導体のDC電気伝導を久保グリーンウッド公式に基づいて線形応答の範囲で計算するためのコードを開発してきた。特に1)II-VI族ハーフメタリック反強磁性半導体を用いたヘテロ構造のデザインを行った。このような系で特徴的に起こる可能性のあるドメイン壁散乱による電気抵抗を線形応答理論に基づいて第一原理計算によって調べた。その結果、高い磁気転移温度をもつハーフメタリック反強磁性半導体の存在可能性が明らかになり、まだドメイン壁散乱が大きな効果を示し、したがって、スピントロニクスデバイス材料として使えることが指摘された。2)ハーフメタリック反強磁性を実験的に検証する方法として、X線磁気円二色性を用いる方法、および、NMRによる方法を提案した。X線磁気円二色性に関してはK吸収端における円二色性スペクトルの計算および超微細磁場の計算を行い、ハーフメタリック反強磁性の実験的検証の方法を提案した。
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