磁性合金および磁性積層膜の電気伝導度の第一原理計算

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560654
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐久間 昭正 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30361124)
• 研究分担者: 土浦 宏紀 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30374961)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 電気伝導 / 電子状態 / 第一原理計算

研究概要

電子状態に対する第一原理計算手法を久保公式に適用することで、物質の電気伝導度テンソルを定量評価するプログラムを作成した。これを用いてスピントロニクス材料として期待される強磁性体において、原子構造や磁気構造の乱れ、スピン揺らぎなどが、電気抵抗率、異方性磁気抵抗効果(AMR)、異常ホール効果(AHE)、およびスピン分極率などの特性にどのような影響を与えるかを定量的に評価することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Theoretical Verification of Magnetic Anisotropy in Tetragonal Fe-Co Alloys (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kota and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 37 (2) ページ: 17-23
  • DOI: DOI:10.3379/msjmag.1302R001.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Spin Torque on Magnetization Awitching Speed Having Nonuniform Spin Distribution (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazushige Hyodo, Chiharu Mitsumata and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS 巻: 48 (11) ページ: 3951-3954
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2012.2198913.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degree of Order Dependence on Magnetocrystalline Anisotropy in Body-Centered Tetragonal FeCo Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kota and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 5 ページ: 113002-1-113002-3
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.5.113002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic Theory of Magnon-Drag Thermoelectric Transport inFerromagnetic Metals (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Miura and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Journal ofPhysical Society of Japan 巻: 81 ページ: 113602-1-113602-3
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.113602.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Daisuke Miura andAkimasa Sakuma, Theoretical Study on Gilbert Damping of Nonuniform Magnetization Precession in Ferromagnetic Metals (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Umetsu
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 ページ: 114716-1-114716-4
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.114716.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetocrystalline anisotropy in FePtwith L10 ordering and tetragonal distortion (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kota and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 ページ: 07A310-1-07A310-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3671436.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic theory for Gilbert damping in materials with inhomogeneous spin dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Umetsu, Daisuke Miura and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Journal of Applied Phyisics 巻: 111 ページ: 07D117-1-07D117-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3675999.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge and Spin Transport in Magnetic Tunnel Junctions:Microscopic Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Miura and Akimasa Sakuma
  • 雑誌名: Journal ofPhysical Society of Japan 巻: 81 ページ: 054709-1-054709-6
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.054709.
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Study on the Gilbert Damping Constants of Transition Metal Alloys, Fe-Ni and Fe-Pt systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Akimasa SAKUMA
  • 雑誌名: Journal ofthe Physical Society of Japan 巻: 81(8) ページ: 084701-1-084701-5
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.084701.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between Magnetocrystalline Anisotropy and Orbital Magnetic Moment in L10-Type Ordered and Disordered Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei KOTA and Akimasa SAKUMA
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society ofJapan 巻: 81(8) ページ: 084705-1-084705-6
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.084705.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-dependent Electrical Resistivity in Ferromagnets by Magnetic Fluctuations (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kota and A. Sakuma
  • 雑誌名: J. Magn. Soc. Jpn 巻: 35 ページ: 374-379
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Study of Electrical Resistivity in Co_2MnSi Compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kota and A. Sakuma
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn 巻: 47 ページ: 4405-4408
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2011.2158300
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles study for electronic structure and physical property of Co-based Heusler alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kota and A. Sakuma
  • 雑誌名: Journal ofPhysics: Conf. Ser 巻: 266 ページ: 0120 94-1- 0 12 094-5
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/266/012094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge and spin currents in magnetic multi layers in the presence of both electric field and spin dynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Miura and A. Sakuma
  • 雑誌名: Journal ofPhysics; Conf. Ser 巻: 266 ページ: 0120 81-1- 0 12 081-5
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/266/012081
  • 査読あり
• [学会発表] 不純物散乱によるスピン緩和の理論研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅津信之,三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第68回
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] 第一原理計算によるbct-FeCo合金の異常ホール伝導度に対する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 兵頭一茂,小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第68回
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Theoreticalverification of magnetocrystalline anisotropy in tetragonal Fe-Co alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kota, and A. Sakuma
  • 学会等名: ICAUMS
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20121002-05
• [学会発表] Microscopic theory on the spin relaxation in an inhomogeneous spin dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Umetsu, D. Miura and A. Sakuma
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120709-13
• [学会発表] Microscopic theory of magnon-drag thermodynamic transport in ferromagnetic metals (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Miura and A. Sakuma
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan,Korea
  • 年月日: 20120709-13
• [学会発表] First-principles study of conductivity tensor in transition metals and alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kota and A. Sakuma
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120709-13
• [学会発表] Effect of Spin Torque on Magnetization Switching Speed Having Nonuniform Spin Distribution (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hyodo, C. Mitsumata, and A.Sakuma
  • 学会等名: Intermag
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 20120507-11
• [学会発表] 不均-スピンダイナミクスにおけるスピン緩和機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅津信之,三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 遷移金属合金のスピンホール伝導度の第一原理計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 強磁性金属におけるマグノン・ドラッグ熱電特性の微視的理論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] ギルバート緩和に関する理論と計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐久間昭正
  • 学会等名: 日本磁気学会第183回研究会
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 遷移金属合金の伝導度テンソルの第一原理計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 遷移金属合金の伝導度テンソルの第一原理計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 磁気トンネル接合におけるスピンポンピングの微視的記述 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦大介,梅津信之,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] スピン電場により誘起されるスピン流の磁化ダイナミクスへの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 兵頭一茂,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 遷移金属合金のAMRの第一原理計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 磁気トンネル接合においてスピンダイナミクスにより誘起されるスピントルクの微視的記述 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 磁性多層膜のギルバート緩和に関する微視的理論II (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅津信之,三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 磁性体の磁気緩和の微視的理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐久間昭正
  • 学会等名: 応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] スピンの動力学に伴う電流とスピン流の微視的理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐久間昭正
  • 学会等名: 第33回スピンエレクトロニクス専門研究会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2011-01-14
• [学会発表] Microscopic Theory of Charge and Spin Currents in Magnetic Tunnel Junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Sakuma and D. Miura
  • 学会等名: International Conference of AUMS
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 強磁性遷移金属合金のスピン依存抵抗の第一原理計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 第39回ナノマグネティックス専門研究会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Microscopic theory of spin torque induced by spin dynamics in magnetic tunnel junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Miura and A. Sakuma
  • 学会等名: MMM2010
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 強磁性金属のスピン状態に依存した散乱効果を含む電気抵抗率の第一原理計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 磁性多層膜のギルバート緩和に関する微視的理論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅津信之,三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 電場とスピンダイナミクスにより誘起される磁性多層膜におけるスピン流と電流の微視的記述 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦大介,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 強磁性体の静的スピン揺らぎによる磁気抵抗効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小田洋平,佐久間昭正
  • 学会等名: 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-09-06
• [図書] 磁性の電子論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐久間昭正
  • 総ページ数: 343
  • 出版者: 共立出版