超高周波ワイヤレス給電に向けたスピンを介した分子運動－電気伝導変換の理論的研究

超高频无线电力传输自旋介导分子运动-电传导转换的理论研究

• 批准号: 19K05249
• 负责人: 古門 聡士
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05249/
• 关键词: 伝導電子－局在スピン間相互作用; スピン－分子振動相互作用; スピン軌道相互作用; 異方性磁気抵抗効果; 摂動論; 厳密対角化; スピン緩和; 摂動理論; スピン; 分子運動; スピンー軌道相互作用; 電気伝導; 理論

本研究は局在スピンを介した分子運動－伝導電子間相互作用Vに関する理論的研究である．このVの構築には，Vに大きな影響を与える伝導(s)電子からd軌道への遷移確率(s-d散乱)を詳細に調べる必要がある．s-d散乱を調べる手法として，電気抵抗が磁化方向に依存する現象である異方性磁気抵抗(AMR)効果がある．我々はこれまでに不純物によるs-d散乱をもとにAMR理論を構築してきた．特にこのs-d散乱では不純物近傍の母体原子1個のd軌道への散乱を考えた．なお本理論の有効性は未だ不明な部分があり，種々の物質に適用することで明らかになると考えられている．今回，本理論をFe4NとCo2MnAlホイスラー合金へ適用し，それぞれのAMR効果を調べた．その結果，これらの物質では本理論が有効であることが確認された．主な結果は次の通りである．1. 数値対角化法を用いてFe4NのIn-plane，Out-of-plane及びTransverse AMR効果を調べた．電流と磁化の相対角をθとするとき，In-plane及びOut-of-plane AMR効果は2回対称(cos2θ)成分を持つ負のAMR, Transverse AMR効果は4回対称(cos4θ)成分を持つ正のAMRが得られた．またIn-plane及びOut-of-plane AMR比はTransverse AMR比の約4倍になった．これらの結果はFe4Nの実験結果と定性的に一致している．2. 摂動論によるAMR比の解析式を用いてCo2MnAlのI//[100]のAMR比“AMR[100]”とI//[110]のAMR比“AMR[110]”の実験結果を解析した．解析式に含まれる状態密度等は東北大学・白井グループによる第一原理計算の数値を採用した．計算の結果，AMR[100]>AMR[110]>0となり，実験結果と定性的に合うことが確認された．

This study is a theoretical study of molecular motion-conduction electron interaction. The structure of V has a large influence on the conductivity of electrons and the mobility of d orbitals (s-d scattering). It is necessary to adjust the mobility of d orbitals in detail. The method of adjusting s-d scattering is to adjust the magnetic resistance and the magnetization direction dependence phenomenon. I'm sorry, but I'm sorry. Special S-d Scattered Impurity Near Parent Atom 1 d Orbital Scattered Impurity Near Parent Atom 1 d Orbital Scattered Impurity Near Parent Atom This theory has some properties that are not clear. In this paper, the theory of Fe4N and Co2MnAl alloys is applied, and the AMR effect is adjusted. The result is that there is no doubt about the existence of this theory. The main result is that the second time through.1. The numerical method is used to adjust the In-plane, Out-of-plane and inverse AMR effects of Fe4N. Current magnetization phase angle θ, In-plane and Out-of-plane AMR effect 2-loop symmetric (cos2θ) component negative AMR, Transverse AMR effect 4-loop symmetric (cos4θ) component positive AMR effect. In-plane and Out-of-plane AMR ratio is about 4 times higher than Transverse AMR ratio. The results are consistent with the qualitative results of Fe4N. 2. The analytical formula of AMR ratio in "kinetic theory" is used to analyze the results of AMR ratio "AMR[100]" AMR[110]"AMR[100]" AMR[110]"AMR ratio I/[100] of Co2MnAl. The analytical formula includes the density of state, etc., and the first principle calculation is adopted by Tohoku University. The result of calculation, AMR[100]>AMR[110]>0, the result of qualitative

项目成果

Prediction of half-metallic gap formation and Fermi level position in Co-based Heusler alloy epitaxial thin films through anisotropic magnetoresistance effect

• DOI: 10.1103/physrevmaterials.6.064411
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Physical Review Materials
• 影响因子: 3.4
• 作者: V. Kushwaha;S. Kokado;S. Kasai;Y. Miura;T. Nakatani;R. Kumara;H. Tajiri;T. Furubayashi;K. Hono;Y. Sakuraba

Theoretical study on anisotropic magnetoresistance effect for weak ferromagnets with a crystal field of tetragonal symmetry

• DOI: 10.1016/j.matpr.2020.05.224
• 发表时间: 2020-06
• 期刊: Materials Today: Proceedings
• 作者: S. Kokado;M. Tsunoda

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Compositional dependence of anisotropic magnetoresistance effects in Weyl semimetal Co2MnAl Heusler alloy epitaxial thin films

Weyl半金属Co2MnAl Heusler合金外延薄膜中各向异性磁阻效应的成分依赖性

• DOI: 10.1063/5.0128562
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: T. Sato;S. Kokado;H. Shinya;M. Tsujikawa;A. Miura;S. Kosaka;T. Ogawa;M. Shirai;and M. Tsunoda
• 通讯作者: and M. Tsunoda

Theoretical Study on Anisotropic Magnetoresistance Effects for Various Ferromagnets

各种铁磁体各向异性磁阻效应的理论研究

• 发表时间: 2019
• 作者: Satoshi Kokado;Masakiyo Tsunoda
• 通讯作者: Masakiyo Tsunoda