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2013 Fiscal Year Research-status Report

第一原理計算による強誘電体ナノ界面の巨大ラシュバ系探索とスピン流の起源解明

Research Project

Project/Area Number 25790007
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

石井 史之  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20432122)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsラシュバ効果 / 強誘電体 / ナノ界面 / スピン流
Research Abstract

強誘電体PbTiO3のラシュバ効果について、分極反転で運動量空間のスピンテキスチャの渦が反転することを確認した。また、ラシュバ係数の大きさも見積り、Bi薄膜表面と同程度の大きさが得られることを明らかにした。SrTiO3, BaTiO3についても計算を実施し、ラシュバ係数を明らかにした。また、PbTiO3薄膜について、電気分極によって特異なスピン構造が出現することを発見した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定は①強誘電体バルク、②強誘電体表面・界面、③金属基板上のグラフェンに関するラシュバ効果を調べることであった。①については、強誘電体PbTiO3, BaTiO3, SrTiO3のバルク、②についてはPbTiO3薄膜の表面におけるラシュバ効果とスピン流の予測をおこなっている。③についてはNi(111)基板上のグラフェンのラシュバ効果について調べた。当初の計画どおり進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画どおり、テーマ①については、バルク強誘電体については、分極方向とラシュバ効果の相関を明らかにする。テーマ②については、強誘電体界面分極効果とラシュバ効果に着いて調べる。テーマ③については、グラフェンの絶縁体基板上のラシュバ効果について調べる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

購入予定であった計算機がモデルチェンジにより、仕様が大きく変更される時期であったため、モデルチェンジ後について、調査し、購入計画の再考が必要であるため、購入時期を次年度に変更した。
8月-11月に計算機の規模を少し縮小し、設備品ではなく、50万円以下の消耗品として購入する。

  • Research Products

    (25 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Tunable Rashba effect on strained ZnO: First-principles density-functional study2014

    • Author(s)
      M. A. Absor, H. Kotaka, F. Ishii, and M. Saito
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 7 Pages: 053002(1-4)

    • DOI

      10.7567/APEX.7.053002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First-principles study of carrier-induced ferromagnetism in bilayer and multilayer zigzag graphene nanoribbons2014

    • Author(s)
      K. Sawada, F. Ishii, and M. Saito
    • Journal Title

      Applied physics Letters

      Volume: 104 Pages: 143111(1-3)

    • DOI

      10.1063/1.4870766

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化物界面における熱電効果の第一原理計算2014

    • Author(s)
      水田耀ピエール,石井史之
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140329-20140329
  • [Presentation] Tunable Rashba spin rotation of strained ZnO: First-principles density functional study2014

    • Author(s)
      Moh Adhib Ulil Absor,Hiroki Kotaka,Fumiyuki Ishii,and Mineo Saito
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] LaMO3/SrTiO3(M=Al,Mn)の第一原理計算:面方位と基板依存性2014

    • Author(s)
      西田美穂,石井史之,大西峰志,小鷹浩毅,斎藤峯雄
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] 遷移金属酸化物表面・界面における磁性不純物とラシュバ効果の第一原理計算2014

    • Author(s)
      石井史之,小鷹浩毅
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] 第一原理計算による遷移金属酸化物トポロジカル絶縁体の探索2014

    • Author(s)
      加藤毅大,小鷹浩毅,石井史之
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] Ni基板上グラフェンの電子状態計算2014

    • Author(s)
      伊藤諭史,斎藤峯雄,石井史之
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] First-Principles study on pyrochlore iridates and rhodates: metal-insulator transition, magnetism, and topology2014

    • Author(s)
      F. Ishii, Y. P. Mizuta, T. Kato, H. Weng, T. Ozaki, S. Onoda
    • Organizer
      International Workshop on Frustration and Topology in Condensed Matter Physics
    • Place of Presentation
      National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
    • Year and Date
      20140213-20140216
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属酸化物におけるRashba効果の第一原理計算2013

    • Author(s)
      石井史之、大西峰志、西田美穂、小鷹浩毅、斎藤峯雄
    • Organizer
      物性研スパコン共同利用・CMSI 合同研究会
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県)
    • Year and Date
      20131210-20131213
  • [Presentation] スピン軌道相互作用が熱電能にもたらす効果2013

    • Author(s)
      水田耀ピエール, 石井史之
    • Organizer
      2013年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      20131123-20131123
  • [Presentation] 人工超格子(LaMnO3)n/(SrTiO3)mの第一原理計算2013

    • Author(s)
      西田美穂, 石井史之, 小鷹浩毅, 斎藤峯雄
    • Organizer
      2013年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      20131123-20131123
  • [Presentation] トポロジカル絶縁体 Bi2Te3と関連物質の表面状態における第一原理計算2013

    • Author(s)
      加藤毅大, 小鷹浩毅 石井史之
    • Organizer
      2013年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      20131123-20131123
  • [Presentation] First-Principles Calculation of Surface State in Topological Insulators Bi2Te3 and Related Materials: Film Thickness Dependence2013

    • Author(s)
      Takehiro Kato, Hiroki Kotaka, Fumiyuki Ishii
    • Organizer
      ICMS2013
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center. Kobe, Hyogo Japan
    • Year and Date
      20131118-20131120
  • [Presentation] First-Principles Study of Artificial Superlattice (LaMnO3)n/(SrTiO3)m2013

    • Author(s)
      Miho Nishida, Fumiyuki Ishii, Hiroki Kotaka, Mineo Saito
    • Organizer
      ICMS2013
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center. Kobe, Hyogo Japan
    • Year and Date
      20131118-20131120
  • [Presentation] First-Principles Study of Organic Molecular Antiferroelectric Squaric Acid2013

    • Author(s)
      Fumiyuki Ishii, Yoshiki Tanaka
    • Organizer
      ICMS2013
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center. Kobe, Hyogo Japan
    • Year and Date
      20131118-20131120
  • [Presentation] First-principles electronic structure calculations of the wurtzite ZnO slab2013

    • Author(s)
      Van-Minh Vo, Makoto Nakamura, Masao Obata, Mineo Saito, Fumiyuki Ishii, Tatsuki Oda
    • Organizer
      ICMS2013
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center. Kobe, Hyogo Japan
    • Year and Date
      20131118-20131120
  • [Presentation] BaTiO3の構造相転移過程におけるスピン分裂の第一原理計算2013

    • Author(s)
      大西峰志,石井史之,小鷹浩毅,斎藤峯雄
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      20130927-20130927
  • [Presentation] ベリー曲率が寄与する熱電効果:二次元電子系の場合2013

    • Author(s)
      水田耀ピエール,石井史之
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      20130927-20130927
  • [Presentation] Spin texture in strained ZnO: A first principle study2013

    • Author(s)
      Moh Adhib Ulil Absor,Fumiyuki Ishii,Mineo Saito
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      20130926-20130926
  • [Presentation] 空間反転対称性の破れた系におけるワイル点近傍のスピン分裂2013

    • Author(s)
      石井史之,小鷹浩毅
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      20130926-20130926
  • [Presentation] Seebeck効果において磁性不純物がも たらす異常項の寄与2013

    • Author(s)
      水田耀ピエール, 石井史之
    • Organizer
      第十回日本熱電学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学豊田講堂(愛知県)
    • Year and Date
      20130908-20130909
  • [Presentation] Spin-Orbit Interaction Effects in the Electronic Structure of B20-type CoSi: First-Principles Density Functional Study2013

    • Author(s)
      F. Ishii, T. Onishi, and H. Kotaka
    • Organizer
      SCES2013
    • Place of Presentation
      Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo (東京都)
    • Year and Date
      20130805-20130809
  • [Presentation] Contribution of Berry Curvature to Thermoelectric Effects2013

    • Author(s)
      Y. P. Mizuta and F. Ishii
    • Organizer
      SCES2013
    • Place of Presentation
      Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo (東京都)
    • Year and Date
      20130805-20130809
  • [Presentation] First-principles study of Exchange Interaction in Ising-type Multiferroic Ca3CoMnO62013

    • Author(s)
      M. Nishida, F. Ishii, and M. Saito
    • Organizer
      SCES2013
    • Place of Presentation
      Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo (東京都)
    • Year and Date
      20130805-20130809

URL: 

Published: 2015-05-28  

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