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磁性細線および磁性体ドットにおける磁気構造と輸送特性の理論的研究

磁线和磁点中磁性结构和输运特性的理论研究

基本信息

批准号：
12750014
负责人：
伊藤博介
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,微小磁性デバイスの磁気的な輸送特性を解明し,新機能デバイスの設計指針を構築しようとするものである。しかしながら,微小な磁性体の磁気構造は十分には理解されていないし,また微小な系では無視することのできない磁化揺らぎが輸送特性に与える影響も明らかにはされていない。そこで本研究では,系の磁気構造の変化とともに電気伝導がどのように変化するのかを明らかにする。特に,強磁性金属細線やMn酸化物多結晶での磁気抵抗効果について調べる。リード線/局在スピン系/リード線からなる一次元の系を考え,伝導電子と局在スピン間に働く強磁牲的な相互作用を量子的に取り扱い,線形応答理論を用いてスピンに依存する輸送特性の計算を行った。この相互作用を量子的に取り扱うことにより,局在スピンの揺らぎの効果を平均場近似の範囲を超えて取り入れることができ,また伝導電子が系の磁気状態を変化させながら伝播していく様子を記述することが可能となった。計算の結果,印加する磁場の増加に伴い磁気抵抗効果は増加することが示された。これは,磁場によって局在スピン系の磁気状態が変化することにより,上向きスピンを持つ電子は透過しやすく,下向きスピンを持つ電子は透過しにくい状態が実現しているためである。また,微小な磁場での急激な磁気抵抗効果の変化は,リード線の磁化の向きの配列が反平行から平行に変化したためであることが示された。さらに,伝導電子と局在スピン間に働く相互作用から生じるスピン・フリップ散乱によって磁気抵抗効果が抑制されることも明らかとなった。

This study aims to understand the magnetic transport characteristics of micro-magnetic particles and to construct design guidelines for new functional particles. The magnetic structure of the microscopic magnetic body is very difficult to understand, and the microscopic system is not easy to understand. This study focuses on the transformation of magnetic structures and electrical conductivity. In particular, ferromagnetic metal fine wires and Mn oxides are polycrystalline, resulting in magnetic resistance effects. A study of the system of secondary elements in the linear response theory and the calculation of the transport characteristics of the strong magnetic interaction between the conductive electrons and the linear response theory. The interaction between the quantum and the magnetic field is described in detail in the following way: The calculation results show that the increase of magnetic field is accompanied by the increase of magnetic resistance. However, when the magnetic field changes in the magnetic state of the computer system, electrons pass through the upward direction of the computer system, and electrons pass through the downward direction of the computer system. The magnetic field resistance of small magnetic field is changed, and the magnetization direction of the line is changed from anti-parallel to parallel. In addition, the interaction between the conduction electrons and the magnetic field is suppressed.