炭素マイクロクラスターの電子状態・振動状態に関する第一原理的研究

碳微团簇电子态和振动态的第一性原理研究

• 批准号: 07213203
• 负责人: 川添 良幸
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07213203/
• 关键词: 電子構造; 混合基底法; 第一原理分子動力学法; 構造安定性; 分子内振動; 全ポテンシャル; 内包フラーレン; サイエンティフィック・ビジュアリゼーション

分子ビームエピタキシャル技術の向上により、数原子層からなる超薄膜が作成できるようになり、バルクとは全く異なる磁性材料としての新しい機能が期待されている。我々は、磁性薄膜の磁気エネルギーやランダウ・リフシッツの自由エネルギー汎関数から出発し、変分法を用いて磁化の大きさや方向に関する偏微分方程式を導き、それを解析的に解くことにより、相転移のメカニズムを解明した。また、キューリ温度や臨界膜厚の各物理量への依存性を解析的に明らかにした。また、数原子層からなる薄膜における磁化方向相移転を定量的に理解するため、格子モデルを導入し、非線型連立方程式を数値的に解いた。面内形状異方性と界面垂直異方性の競合における交換相互作用の効果を取り入れた磁性薄膜の磁化方向相移転に関するミクロスコピックな理論を構築した。薄膜内の磁化の非一様構造を記述することによって、磁化方向に関する相転移のメカニズムを解明し、臨界膜厚の他の磁性特性への依存性を明らかにした。さらに、モンタカルロシミュレーションにより、磁性多層膜系での磁化方向相転移の動的特性を明らかにした。我々のミクロスコピックな理論により、非一様磁化構造からの寄与と表面磁気垂直異方性の大きさの決定が可能となった。また、磁性材料としての重要な性質である外部磁場への応答の動的性質を解明した。こうして、我々の研究により、磁化方向相転移に関して多層膜の界面で発生する磁気垂直異方性の発生メカニズムが解明され、新しい機能を備えた新材料の開発に寄与することが明らかになった。

The new functions of molecular super-thin films are expected to be realized by molecular super-thin film technology. The magnetic properties of magnetic thin films are analyzed by differential equations related to the magnetization direction and the phase shift. Analysis of the dependence of physical quantities on critical film thickness and temperature The magnetization direction phase shift of the thin film is quantitatively understood, and the lattice is introduced into the nonlinear connection equation. The effect of exchange interaction between in-plane shape anisotropy and interface perpendicular anisotropy is introduced into the theory of magnetic film magnetization direction phase shift. The non-uniform structure of magnetization in thin films is described, and the phase shift related to magnetization direction is explained. The dependence of critical film thickness on other magnetic properties is also explained. In addition, the phase shift of magnetization direction in magnetic multilayer films is clearly observed. The theory of magnetic structure is different from that of surface magnetic anisotropy. The important properties of magnetic materials are explained by the dynamic properties of external magnetic fields. In this paper, we study the relationship between the magnetization direction shift and the generation of magnetic perpendicular anisotropy at the interface of multilayer films, and prepare the development of new materials.

项目成果

Z.Q.Li: "Energetics and structures of small benzene clusters" Computational Materials Science. 4. 241-248 (1995)

Z.Q.Li：“小苯簇的能量和结构”计算材料科学。

K.Ohno: "Stability and reactivity of C_<60> studied by all-electron mixed-basis molecular-dynamics simulations at finite temperatures" Physical Review. B53. 1-5 (1996)

K.Ohno：“在有限温度下通过全电子混合基础分子动力学模拟研究 C_<60> 的稳定性和反应性”《物理评论》。

Y.Maruyama: "Electronic structures of C_<60> and C_<70> adscrbed on Cu(111) surface and imtramolecular STM images" Physical Review. B52. 2070-2075 (1995)

Y.Maruyama：“Cu(111) 表面上吸附的 C_<60> 和 C_<70> 的电子结构和分子内 STM 图像”物理评论。

Y.Hashi: "Tight-binding molecular dynamics simulation of fullerene collision processes" Journal of Japan Institute of Metals. (発表予定). (1996)

Y.Hashi：“富勒烯碰撞过程的紧束缚分子动力学模拟”，日本金属研究所杂志（待发表）。

K.Esfarjani: "Search for the ground state of C_<60>B_<10>" MRS Symposium Proceedings. 359. 229-233 (1995)

K.Esfarjani：“搜索 C_<60>B_<10> 的基态”MRS 研讨会论文集。