パノスコピック形態制御希土類系磁性体における粒間磁気相互作用の電子論的研究

全景控制稀土磁性材料中晶间磁相互作用的电子研究

• 批准号: 16080203
• 负责人: 佐久間 昭正
• 金额: $ 11.14万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16080203/
• 关键词: 希土類系磁性体; 3d遷移金属系磁性体; 局所密度汎関数法; 交換相互作用; 磁気的相互作用; 保磁力; 希薄磁性半導体; s-d相互作用

本研究では、ナノスケールで制御された希土類系磁性体の結晶粒間の磁気的相互作用を微視的立場から定量的に把握するため、以下の項目を研究目的とする。1.種々の希土類金属間化合物のバルク状態での磁気モーメント、磁気異方性エネルギーおよび交換相互作用エネルギーを、密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から明らかにする。2.希土類金属間化合物と他の磁性体の界面における磁気構造と交換相互作用を第一原理計算から調べ、ナノコンポジット磁性体の磁気特性を明らかにする。ここでは、局所スピン密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から、Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O)のバルク状態およびbcc-Feとの積層構造における磁気特性を評価し、以下の結果を得た。1)Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O)の磁気モーメントは、ほぼXの原子番号の増加とともに大きくなることが示された。特に、X=OにおけるOの磁気モーメントはFeと平行になるという特異的な結果が得られた。2)Feモーメント間の交換相互作用Jijの値はほぼ15meV前後の値であり、同一c面内にあるFe原子間のJijは20meV前後になっていることがわかった。3)結晶場パラメータA^0_2に、Nd自身の価電子雲(5d,6s)の寄与を考慮することでA^0_2は正となり、Nd_2Fe_<14>Bの磁化容易軸方向がc軸であるという実験事実と整合する結果が得られた。但し、本計算の近似の範囲では、A^0_2は実測値の2〜3倍程度の値を示しており、今後の検討課題として残された。4)α-Feの(110)面とNd_2Fe_<14>Bの(100)面を接合した積層構造において、接合の面間距離が1.9Å以下では磁化が反平行結合とになる可能性があることが示された。

This study aims to control the magnetic interaction between crystal particles of rare earth-based magnetic materials from the standpoint of Weishi app and to quantitatively grasp the following items. 1. First principles calculations of the electron states of rare earth intermetallic compounds based on the density functional method; 2. First Principles Calculation of Magnetic Structure and Exchange Interaction at the Interface between Rare Earth Intermetallic Compounds and Other Magnetic Materials First principles calculations of electron states of Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O) by density function method are carried out. Magnetic properties of Nd_2Fe_ X(X=B,C,N,O) multilayer structures are evaluated. 1) The magnetic properties of Nd_2Fe_<14>X(X=B,C,N,O) are studied. Special, X=O, O, magnetic, Fe, parallel, special, special results 2) Exchange interaction between Fe atoms Jij values before and after 15meV Jij values before and after 20meV Jij values before and after 15meV Jij values after 15meV Jij values before and 15meV values before and 15 meJ values after 15 meV Jij values before and 15 meJ values before and 1 3)The integration of crystal field and Nd electron cloud (5d,6s) is obtained<14>. However, the approximate range of this calculation is different from that of A^0_2, which is 2 ~ 3 times higher than that of the actual measurement value. 4)α-Fe (110) plane and Nd2Fe <14>(100) plane are bonded to each other.

项目成果

First principles study on the electronic structure and effective exchange interaction of Y(Co1−xCux)5

• DOI: 10.1063/1.2176316
• 发表时间: 2006-04
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: A. Sakuma

Effective Exchange Constant and Electronic Structure of Pseudo-Gap-Type L10-MnPd Alloys

赝带隙型L10-MnPd合金的有效交换常数和电子结构

• DOI: 10.1143/jpsj.75.104714
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: R. Umetsu;K. Fukamichi;A. Sakuma
• 通讯作者: A. Sakuma

Exchange Bias of Antiferromagnetic/Ferromagnetic Bilayer with Cubic Anisotropy in Antiferromagnetic Layer

反铁磁/铁磁双层的交换偏置与反铁磁层中的立方各向异性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan 76 (2)
• 作者: C. Mitsumata;A. Sakuma and K. Fukamichi
• 通讯作者: A. Sakuma and K. Fukamichi

Direct observation of half-metallic energy gap in Co2MnSi by tunneling conductance spectroscopy

• DOI: 10.1063/1.2335583
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Y. Sakuraba;T. Miyakoshi;M. Oogane;Y. Ando;A. Sakuma;T. Miyazaki;H. Kubota

Magnetic properties and band structures of half-metal-type Co2CrGa Heusler alloy

• DOI: 10.1063/1.1790029
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: R. Umetsu;K. Kobayashi;R. Kainuma;A. Fujita;K. Fukamichi;K. Ishida;A. Sakuma