クラスターCPA法による不均一希薄磁性半導体の磁気的及び電気的特性

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740239
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 和則 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 特任准教授(常勤) (60379097)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 第一原理計算 / 材料設計 / スピントロニクス / 不規則系 / 希薄磁性半導体 / コヒーレントポテンシャル近似 / 局所環境効果 / クラスター法

研究概要

単一サイトCPAによる希薄磁性半導体の電子状態計算に、クラスター埋め込み法により局所環境効果を取り入れる計算機プログラムを開発し、磁性不純物間の磁気的相互作用への影響を調べた。その結果、特に第一近接原子間の磁気的相互作用が局所環境効果の影響を大きく受けることがわかり、不純物の配置によっては磁気的相互作用が符号を変える場合もあることが示された。しかしこの効果は磁気的なパーコレーションのために系のキュリー温度には大きく影響しない。

研究成果

• [雑誌論文] Computational nano-materials design for the wide band gap and high T_C semiconductor spintronics (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Katayama-Yoshida, K. Sato, T. Fukushima, M. Toyoda, H. Kizaki and V. A. Dinh
  • 雑誌名: Semiconductors and Semimetals 82 ページ: 433-454
  • 査読あり
• [雑誌論文] New high-T_C half Heusler ferromagnetis NiMnZ (Z = Si, P, Ge, As) (2008)
  • 著者名/発表者名: V. A. Dinh, K. Sato, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 14705(6 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational nano-manterials design for II-VI compound semiconductor-based spintronics (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Katayama-Yoshida, K. Sato T. Fukushima, M. Toyoda, H. Kizaki, V. A. Dinh, P. H. Dederichs
  • 雑誌名: J. Kor. Phys. Soc. 53 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles study on the ferromagnetism and Curie temperature of Mn-doped AlX and InX (X = N, P, As and Sb) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, P. H. Dederichs, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 24717 (12 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective exchange interactions in CuAlO_2-based dilute magetic semiconductors by first-principles calculations (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kizaki, K. Sato, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Physica B 401 ページ: 462-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super-paramagnetic blocking phenomena and room-temperature ferromagnetism in wide band-gap dilute magnetic semiconductor (Ga, Mn)N' (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 46 ページ: L682-L684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetism and spinodal decomposition in dilute magnetic nitride semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 19 ページ: 365212 (8 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of colossal solubility of magnetic impurities for semiconductor spintronics by the co-doping method (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 46 ページ: L1120-L1122
  • 査読あり
• [学会発表] Control of spinodal decomposition in dilute magnetic semiconductors and computational materials design for semiconductor spintronics (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: Computational Magnetism and Spintronics International Workshop
  • 発表場所: Dresden.Germany
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Design of dilute magnetic semiconductors with room temperature ferromagnetism by controlling spinodal decomposition (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Computational nano-materials design for semiconductor spintronics (invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, T. Fukushima, M. Toyoda, H. Katayama-Yoshida
  • 学会等名: The 4^<th> conference of the Asian consortium on computational materaisl science
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-09-13
• [図書] ZnO系の最新技術と応用(八百隆文監修), 第9.1章酸化亜鉛ベース希薄磁性半導体のマテリアルデザイン (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和則, 豊田雅之, 吉田博
  • 総ページ数: 193-213
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Computational materials design of ZnO-based semiconductor spintronics, in Magnetism in semiconducting oxides (Ed. N. G. Hong) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, M. Toyoda, T. Fukushima, V. A. Dinh, H. Kizaki, H. Katayama-Yoshida
  • 総ページ数: 140
  • 出版者: Transworld research network, Kerala, India
• [備考]
  • URL: http://www-suzuki.mp.es.osaka-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.cmp.sanken.osaka-u.ac.jp/index_jp.html