高機能スピンバルブ実現を目指したn型フェリ磁性半金属及び反強磁性半金属の開発

开发n型亚铁磁半金属和反铁磁半金属，旨在实现高性能自旋阀

• 批准号: 14038222
• 负责人: 上原 政智
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Yokohama National 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14038222/
• 关键词: double perovskite; half-metal; antiferromagnet; magnetoresistance; substitution experiment

本研究の目的は強磁性-n型フェリ磁性or反強磁性半金属物質の接合により安定化層を含まないスピンバルブ素子を全て酸化物で構成することである。もしこの構想が実現すれば、磁気メディアの開発分野に重大なインパクトを与えるものと思われる。本年度においては特に反強磁性反金属の合成を試みた。具体的には、ダブルペロブスカイト型強磁性半金属物質Sr_2FeMoO_6のバンド構造を参考とし、スピンモーメントの大きさが等しい3d元素と4d及び5d元素の組み合わせからなる物質の合成実験を網羅的に行った。この中で、Bサイトがスピンモーメントの大きさが等しい3d元素V^<3+> S=1と4d及び5d元素M0^<4+>, Re^<5+> S=1の組み合わせからなるダブルペロブスカイト物質(La,A)_2VTO_6(A=Ca,Sr,Ba:T=Mo,Re)の合成に成功した。VイオンとMo,Reイオンが結晶中で同じ磁気モーメントの大きさを持ち、反強磁性的に配列していればこの物質群が反強磁性半金属である可能性がある。T=Reのサンプルに関してはマルチフェイズのサンプルしか合成されていないのでどのような物性を示すのかは明確ではない。T=Moの物質の電気抵抗の温度変化はA=Caの物質を除き電気抵抗は金属的であり、磁気測定からA=Ca,Srの物質において120〜130K付近に磁化率の減少が観測される。磁化率の転移温度より高温の振舞いはキュリーワイスで表すことができワイス温度は負である。このことから磁化率で見られる転移は反強磁性転移であると考えられる。以上のことよりT=Moの系は反強磁性半金属であることが示唆される。しかしながら、VとMoの元素秩序の度合はx線回折より26%程度であり、また磁化率、比熱の測定によりこの反強磁性転移に参加しているスピンの数は数10%と見積もられる。

は の purpose this study strongly magnetic - n フ ェ リ magnetic metals or the strong magnetic half の joint に よ り stabilization layer contains を ま な い ス ピ ン バ ル ブ element child を full て acidification content で constitute す る こ と で あ る. も し こ の idea が be presently す れ ば, magnetic 気 メ デ ィ ア の open 発 eset に major な イ ン パ ク ト を and え る も の と think わ れ る. This year, にお, にお, て,, in particular に, the synthesis of antistrongly magnetic antimetallic <s:1> を attempts みた. Specific に は, ダ ブ ル ペ ロ ブ ス カ イ ト type strong magnetic metals half Sr_2FeMoO_6 の バ ン ド tectonic を reference と し, ス ピ ン モ ー メ ン ト の big き さ が etc し い と 4 d and 3 d elements び み の group and 5 d elements わ せ か ら な の る material synthesis be 験 を snare に line っ た. こ の で, B サ イ ト が ス ピ ン モ ー メ ン ト の big き さ が etc し い V ^ 3 d element < 3 + > S = 1 と 4 d and 5 d び element M0 ^ 4 + > <, Re ^ < 5 + > S = 1 の group み close わ せ か ら な る ダ ブ ル ペ ロ ブ ス カ イ ト material (La, A) _2VTO_6 (A = Ca, Sr, Ba: T = Mo, Re) の synthetic に successful し た. V イ オ ン と Mo, Re イ オ ン が で in crystallization with magnetic 気 じ モ ー メ ン ト の big き さ を hold ち, the strong magnetic に match column し て い れ ば こ の が against strong magnetic material group semimetal で あ る possibility が あ る. T = Re の サ ン プ ル に masato し て は マ ル チ フ ェ イ ズ の サ ン プ ル し か synthetic さ れ て い な い の で ど の よ う な property を shown す の か は clear で は な い. T = Mo の matter の 気 の resistance temperature variations change は A = Ca の material を except き electric 気 resist は metal で あ り, determination of magnetic 気 か ら A = Ca, Sr の material に お い て pay nearly 120 ~ 130 k に susceptibility の reduce が 観 measuring さ れ る. High temperature susceptibility の planning move temperature よ り の vibration dance い は キ ュ リ ー ワ イ ス で す table こ と が で き ワ イ ス は negative で あ る. The magnetic susceptibility で can be found in られる転 shift えられる antistrong magnetism 転 shift であると. The above <s:1> <s:1> とよ とよ である T=Mo <s:1> is a <s:1> antistrongly magnetic semimetal である とが とが indication される. し か し な が ら と Mo, V の element order の degrees or は X-ray inflexion よ り 26% degree で あ り, ま た magnetic susceptibility and specific heat の に よ り こ の move against strong magnetic planning に attend し て い る ス ピ ン の number は 10% と see product も ら れ る.

项目成果

山田基也, 君嶋義英, 上原政智: "ダブルペロブスカイト酸化物(La,A)_2VTO_6(A=Ca,Sr,Ba:T=Mo,Re)の合成と物性"日本物理学会講演概要集 第3分冊. 第58巻 第1号. 573 (2003)

Motoya Yamada、Yoshihide Kimijima、Masatomo Uehara：“双钙钛矿氧化物 (La,A)_2VTO_6(A=Ca,Sr,Ba:T=Mo,Re) 的合成和物理性质”日本物理学会摘要，卷 1。 3 58卷第1期。573（2003年）

M.Uehara, Y.Notani, M.Yamada, Y.Kimishima: "Electrical and Magnetic Properties on Perovskite Compounds SrFe(Cr)_<0.5-x>Mo_<0.5+x>O_3 and Sr_2Fe(Cr)_<0.5-x>Mo_<0.5+x>O_4"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.71 No.11. 2778-2783 (2002)

M.Uehara、Y.Notani、M.Yamada、Y.Kimishima：“钙钛矿化合物 SrFe(Cr)_<0.5-x>Mo_<0.5 x>O_3 和 Sr_2Fe(Cr)_<0.5-x 的电学和磁学性质

山田基也, 山田和彦, 野谷嘉樹, 上原政智, 君嶋義英: "3d及び4d, 5d遷移金属元素の組み合わせからなる2重ペロブスカイト構造での新物質の探索"日本物理学会講演概要集 第3分冊. 第57巻 第2号. 456 (2002)

Motoya Yamada、Kazuhiko Yamada、Yoshiki Noya、Masatomo Uehara、Yoshihide Kimishima：“寻找由 3d、4d 和 5d 过渡金属元素组合组成的双钙钛矿结构的新材料”日本物理学会讲座摘要第 3 卷第 57 期第 1 期2. 456 (2002)