金属人工格子に関する理論と設計指針の構築

金属人工晶格理论和设计指南的建立

• 批准号: 04224104
• 负责人: 前川 禎通
• 金额: $ 6.53万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04224104/
• 关键词: 金属人工格子; 巨大磁気抵抗; 電子構造; 分子動力学; 人工格子界面; 電気抵抗; Fe; Cr人工格子; 磁気構造

金属人工格子の特徴の一つは、それが多層構造を持つこと、もう一つは、金属電子の持つスピンと電荷とが各々独立に重要な役割を果たすということであろう。金属人工格子における垂直磁気異方性、磁性層間の交換結合などの新しい現象は、多層構造とスピンの自由度からもたらされていると考えられる。また巨大磁気抵抗効果は、層状構造、スピンおよび電荷が絡み合って生み出されている。これらの現象は、金属人工格子の電子構造と密接に関係している。本研究の特徴は、金属人工格子の物性が、電子構造と関連づけられて微視的立場から研究されている点にある。まず、巨大磁気抵抗効果に関して、以下の事柄が明らかにされた。界面近傍の原子配列の乱れによって生ずる、スピンに依存した不規則ポテンシャルが磁気抵抗に重要であることを指摘され、巨大磁気抵抗効果の物質依存性が電子構造と関連づけられて調ベられた。この界面近傍の不規則性と磁気抵抗の関係は、コヒーレントポテンシャル近似と久保公式を用いて調べられている。これらの結果は、どのような金属の組合せで、どのように界面を制御すれば良いかの指針を与えてくれると考えられる。また磁気抵抗効果の温度依存性も調べられ、磁気抵抗効果が大きければ大きいほどその温度依存性も大きくなることが示された。更に、LMTO法による電子構造の計算がFe/Cr人工格子に対してなされ、フェルミ速度の磁場依存性が磁気抵抗効果に影響を与え得ることが示された。金属人工格子は層状構造を持つため、層に平行な電流と垂直の電流とでは、磁気抵抗効果が異なる。最近では粒状不規則性を持つ薄膜においても、巨大磁気抵抗効果が測定されている。今年度においては、これらの現象を取り扱う理論的手法が開発された。金属人工格子の磁性に関する研究成果としては、以下の事柄があげられる。CoまたはFeと貴金属からなる多層膜の電子構造がLMTO法により計算され、その垂直磁気異方性エネルギーが価電子の関数として表されることが示された。また磁性層間の磁気的結合に関する定量的計算も進められている。近来、窒化鉄の薄膜において鉄原子が巨大磁気モーメントをもつとの報告がなされている。種々のFe-N人工格子の電子構造、磁性および内部磁場分布の計算が局所密度汎関数法によりなされている。特にFe_4Nにおいて、金属・絶縁体転移の前駆的ふるまいのあることが見いだされた。既に述べたように、人工格子の物性に対し、界面近傍の原子配列の様子が重要である。電子論に基づいて第一原理から原子配列を決定する手法の開発が、APW法または擬ポテンシャル法と分子動力学を組みあわせて進められている。この方法が銅薄膜の構造最適化に用いられている。この分野の研究は徐々にではあるが進んでおり、上述の手法がd電子を含む系に適用され始めたのが成果といえる。

Metal artificial grid の特徴の一つは, それがmulti-layer structure をhold つこと, もう一つは, metal electric The child's charge is independent and important. Metal artificial lattice, vertical magnetic anisotropy, and exchange bonding between magnetic layers. Phenomenon, multi-layered structure and degree of freedom. It has a huge magnetic resistance effect, layered structure, and electric charge. The phenomenon of これらの, the electronic structure of metal artificial lattice, and the close relationship between them. The characteristics of this study, the physical properties of metal artificial lattice, and the relationship between electronic structure and microscopic viewpoint are the key points of this study.まず, huge magnetic resistance effect に关して, the following の明らかにされた. The interface is close to the atomic arrangement of the disorder and the dependence of the atoms. It is necessary to point out the material dependence and electronic structure of the huge magnetic resistance effect and to adjust the electronic structure. The interface is close to the irregularity and the magnetic resistance is the relationship, the コヒーレントポテンシャル is approximated and the Kubo formula is used to adjust the べられている.これらのRESULTは、どのようなmetalのcombinationせで、どのように界The surface is controlled by すれば好いかのPointerを and えてくれると卡えられる.またMagnetic 気 resistance effect のTemperature dependence も Adjustment べられ, Magnetic 気 resistance effect が大きければ大きいほどそのTemperature dependence も大きくなることが Show された. More information, LMTO method and calculation of electronic structure, Fe/Cr artificial lattice and calculation , The magnetic field dependence of the speed and the magnetic resistance effect are affected by the speed and the magnetic field dependence. The metal artificial lattice has a layered structure that maintains its properties, the layers have parallel and perpendicular currents, and the magnetic resistance effect is different. Recently, the granular irregularity of the thin film and the huge magnetic resistance effect have been measured. This year's においては、これらのphenomenonをtakeり扱う Theory method is が开発された. The results of research on the magnetic properties of metal artificial grids are as follows: CoまたはFeとNoble metalからなるMultilayer filmのElectronic structureがLMTO methodによりCalculationされ, そのPerpendicular Magnetic Anisotropy エネルギーが価Electronic の Off Number としてTable されることが Show された. The quantitative calculation of the bonding between magnetic layers is carried out. Recently, there has been a report on the use of suffocated iron thin films and the formation of giant magnetic iron atoms. The electronic structure of the Fe-N artificial lattice, the calculation of the internal magnetic field distribution of the magnetic field, and the local density pan-off number method are used. Special にFe_4N において, metal・Juebo body 転movable の前槆's ふるまいのあることが见いだされた. It is important to explain the physical properties of the artificial lattice and the arrangement of atoms near the interface. The first principle of electron theory, the basis of electron theory, the determination of the arrangement of atoms, the method of initiating the electron theory, APW法または pseudo ポテンシャル法とmolecule dynamics を group みあわせて入められている. This method is used to optimize the structure of copper thin films.この国の研究は Xu 々にではあるが入んでおり, the above-mentioned technique がdelectronic をcontaining system にapply されstart めたのがachievement といえる.

项目成果

Y.Asano: "Mumerical study of the conductance in magnetic superlattice" J.Magn.Magn.Mat.,. (1993)

Y.Asano：“磁超晶格电导的数值研究”J.Magn.Magn.Mat.，。

M.Takeda: "Calculated hyperfine fields of light interstitials in Fe" Hyperfine Int.,. 70. (1993)

M.Takeda：“计算铁中光间隙的超精细场”Hyperfine Int.，。

H.Nakanishi: "Interfacial roughness and giant magnetoresistance in metallic multilayers" J.Magn.Magn.Mat.,. (1993)

H.Nakanishi：“金属多层膜中的界面粗糙度和巨磁阻”J.Magn.Magn.Mat.，。

Y.Asano: "Parallel and perpendicular transport in multilayered structures" Phys.Rev.B,. (1993)

Y.Asano：“多层结构中的平行和垂直传输”Phys.Rev.B，。

J.Inoue: "Transport properties in magnetic superlattices" J.Phys.Soc.Jpn.61. 1149-1152 (1992)

J.Inoue：“磁性超晶格中的传输特性”J.Phys.Soc.Jpn.61。