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本研究では、並列計算機を用いた量子力学解析により、ナノスケール強誘電体構造・欠陥で発現する磁性とその特性を解析した。結晶粒界や自由表面などナノ構造・ナノ結晶を特徴づける部位に形成された酸素空孔部にて磁性が発現することを明らかにした。この発現する磁性は、酸素空孔固有の電子状態（欠陥準位）が上記形状部において分裂することによって発現することを解明した。また、発現する磁気特性は強誘電分極と強く相互作用し、顕著な電気磁気相互作用を有することを示した。さらに、発現する磁性は、負荷ひずみによって強磁性・反強磁性・非磁性に変化し（磁気相転移）、顕著なマルチフィジックス特性を有することも明らかにした。
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