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: 03240104
• 负责人: 前川 禎通
• 金额: $ 6.4万
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03240104/
• 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

金属人工格子の巨大磁気抵抗効果に対し、人工格子の界面近傍の不規則配列した磁性原子の存在が重要であることが、前年度の研究に於いて指摘された。この点をふまえ、今年度は、巨大磁気抵抗効果に関し、微視的モデルを用いた計算が重点的になされた。第一に、不規則配列した磁性原子を不純物とみなし、磁気抵抗比の物質依存性が調べられた。Cuを含む人工格子においては、FeとCoの合金属とCu層とからなる人工格子において、大きな磁気抵抗比が得られることが示された。また、遷移金属元素からなる人工格子においては、Fe/Crで巨大磁気抵抗が、Co/RuおよびFe/Ruで比較的大きな磁気抵抗が得られることが示された。以上の計算において、不規則配列した磁性原子の磁気モ-メントとd電子数が、磁気抵抗に対して、重要なパラメ-タであることが指摘された。第二子、界面近傍の不規則配列した原子によるランダムポテンシャルを、層に依存するコヒ-レントポテンシャル近似を用いて取り扱い、磁気抵抗の磁場依存性が調べられた。これらの計算結果は、実験事実と一致しており、したがって、界面近傍の不規則配列した磁性原子が、巨大磁気抵抗に対し重要な役割をはたしていることが確かめられたといえる。第三に、Fe、Co又はNiとCrからなる人工格子に対し、人工格子固有の周期性を取り入れたバンド計算がなされ、それらの電子構造及び磁気的性質が調べられた。この計算においても、界面における不規則性が、磁気抵抗に影響を及ぼすことが指摘された。最後に、Fe3原子層、Cr3原子層とからなるFe/Cr人工格子のフェルミ面がバンド計算によって得られ、フェルミ面の効果のみでも磁気抵抗効果が生じ得ることが指摘された。その定量性については、今後の課題である。磁気抵抗効果以外の研究結果については次の通りである。窒素やボロン(Xと記す)が強磁性鉄(001)面に侵入した人工格子(FeX)_1ー(Fe)_5に対する第一原理からのバンド計算が行われた。その結果、FeX面から離れたFe原子の磁気モ-メントが増加することが示された。遷移金属を含む系に、第一原理分子動力学法を拡張する定式化及びプログラムの拡張、開発が行われた。前段階として、Alが吸着したSi(111)面の構造が、この方法により調べられた。

Metal artificial の huge magnetic grid 気 resistance unseen fruit に の し seaborne, artificial grid interface nearly alongside の irregular arrangement し た magnetic atoms の exist が important で あ る こ と が, former annual の study に in い て blame さ れ た. The <s:1> <s:1> point をふまえ, the をふまえ of this year, the に of the effect of huge magnetic resistance に related to the <s:1> of microvision, the モデ を を を of microvision, and the になされた of が key points are calculated by た た. First, に, irregularly arranged た, magnetic atoms を, impurities とみな, magnetic resistance ratio <s:1>, material dependence が, べられた. Cu を containing む artificial grid に お い て は, Fe と Co の or metal と Cu layer と か ら な る artificial grid に お い て, big き な magnetic 気 resistance than が ら れ る こ と が shown さ れ た. ま た metal elements, migration か ら な る artificial grid に お い て は, Fe/Cr で huge magnetic 気 resistance が, Co/Ru お よ び Fe/Ru で compare big き な magnetic 気 resist が ら れ る こ と が shown さ れ た. Above の に お い て, irregular arrangement し た の magnetic magnetic atoms 気 モ - メ ン ト と d electron number が, magnetic 気 resistance に し seaborne て, important な パ ラ メ - タ で あ る こ と が blame さ れ た. The second son, nearly alongside の irregular interface with column し た atomic に よ る ラ ン ダ ム ポ テ ン シ ャ ル を, layer に dependent す る コ ヒ - レ ン ト ポ テ ン シ ャ ル approximate を with い て take り Cha い, magnetic 気 resistance の magnetic field dependence が べ ら れ た. こ れ ら の results は, be 験 things be consistent と し て お り, し た が っ て, nearly alongside の irregular interface with column し が た magnetic atoms, huge magnetic 気 resistance に し important seaborne な service cut を は た し て い る こ と が か indeed め ら れ た と い え る. Third に, Fe, Co and は Ni と Cr か ら な る artificial grid に し seaborne, artificial inherent の periodic lattice を take り れ た バ ン ド computing が な さ れ, そ れ ら の electronic structure and the properties of magnetic 気 び が adjustable べ ら れ た. こ の computing に お い て も, interface に お け る irregularity が, magnetic 気 resistance に influence を and ぼ す こ と が blame さ れ た. Final に, Fe3 atomic layer, Cr3, atomic layer と か ら な る Fe/Cr artificial grid の フ ェ ル ミ surface が バ ン ド computing に よ っ て have ら れ, フ ェ ル ミ surface の unseen fruit の み で も magnetic 気 resist unseen fruit born が じ る こ と が blame さ れ た. Youdaoplaceholder0 そ quantitative に そ て て て て, future である topics である. In addition to the magnetic resistance effect, the <s:1> research results に, に, て, are also similar to て である. Smothering element や ボ ロ ン (X と す) が strong magnetic iron objects (001) surface に intrusion し た artificial grid (FeX) _1 ー (Fe) _5 に す seaborne る first principle か ら の バ ン ド count が わ れ た. そ の results, FeX か ら from れ た Fe atoms の magnetic 気 モ - メ ン ト が raised plus す る こ と が shown さ れ た. Migration contains metal を む に, first principle molecular dynamics method を company, zhang す る demean and び プ ロ グ ラ ム の company, zhang, open 発 が line わ れ た. The front stage と て, Alが adsorbed <s:1> たSi(111) surface <s:1> structure が, <s:1> <s:1> method によ modulation べられた.

项目成果

H.Hasegawa: "Effect of Interface Randomness on Electronic and Magnetic Structures of Fe/Cr Multilayers" J.Phys.Cond.Matters. 4. 169-175 (1992)

H.Hasekawa：“界面随机性对 Fe/Cr 多层电子和磁性结构的影响”J.Phys.Cond.Matters。

T.Sasaki: "Li Impurity in ZnSe:Electronic Structure and the Stability of the Acceptor" Phys.Rev.B. 43. 9362-9364 (1991)

T.Sasaki：“ZnSe 中的 Li 杂质：电子结构和受体的稳定性”Phys.Rev.B。

T.Oguchi: "Density-Functional Molecular Dynamics Method" Prog.Theor.Phys.Suppl.103. 93-117 (1991)

T.Oguchi：“密度泛函分子动力学方法”Prog.Theor.Phys.Suppl.103。

J.Kanamori: "Possibility of the Advent of Giant Magnetic Moment" Prog.of Intl.Symposium on 3d Transition - Semi Metal Thin Films - Magnetism and Processing-. 39-44 (1991)

J.Kanamori：“巨磁矩出现的可能性”Prog.of Intl.Symposium on 3d Transition - 半金属薄膜 - 磁性与加工 -。

J.Inoue: "Theory of Magnetoresistance in Magnetic Superlattices" Prog.Theor.Phys.Suppl.106. 187-193 (1991)

J.Inoue：“磁超晶格中的磁阻理论”Prog.Theor.Phys.Suppl.106。