金属表面上の磁性イオンクラスターの電子状態

金属表面磁性离子簇的电子态

• 批准号: 10130220
• 负责人: 赤井 久純
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10130220/
• 关键词: 磁性イオンクラスター; アルミニウム中のコバルト; 磁性不純物; インジウム・マンガン・砒素ヘテロ界面; キャリア誘起磁性; 局所密度近似; 希薄磁性半導体; 微細領域磁性

以下の2つのナノ構造磁性体系について研究を進めた1. 典型元素金属,貴金属の表面に置換した磁性イオンからなるクラスターのクラスターサイズおよび形状が磁性および物性にあたえる効果を評価することを目的に,前年度に引き続きアルミニウム中のコバルト・クラスタの磁性について調べた.計算は局所密度近似のもとで,KKRグリーン関数法を用いておこなった.局所密度近似による不純物計算によれば.アルミニウム中のCoは非磁性である.計算の結果.磁性の現れる最小のクラスターはコバルト原子を3個を再近接の正三角形にならべたものであることがわかった.クラスターのうちこのようなユニットをふくむものは全て磁性的であるのに対して.このようなユニットを含まない物はサイズが大きくなっても磁性を示さない.特に,同じ三角形でも頂角が90度のものは非磁性である.直角三角形のみを含む場合には反強磁性交番磁場を加えたときの帯磁率がきわめて大きい.実際,非磁性への収束はおそく,収束前の状態は強磁性的配列ではなく反強磁性的であり,反強磁性ゆらぎが大きいことを示している.このことから,直角三角形を並べて作られる一次元鎖は反強磁性的であることが予想される.2. (In_1-x-yMn↑_xMn↓_y)As/(Al_1-zBe_z)Sb,超格子の電子状態をKKR-CPA法を用いて第一原理的に計算した.Mn↑とMn↓はそれぞれ磁化にたいして平行および反平行な局所磁気モーメントを持ったマンガン原子である.(In,Mn)AsではMnはアクセプタとなりp型伝導を示すが(In,Mn)As/AlSb超格子では(In,Mn)As層は空乏層となっている.(In,Mn)As/(Al,Be)SbではBeはアクセプタ不純物となり,Be濃度zを変えることによってキャリア濃度を調整することができる.キャリア濃度の高いところかで系は強磁性を示す.キャリア濃度の低いところでスピングラスの生じる可能性を調べるために,上向きモーメント,下向きモーメントを持つMn原子が不規則に合金を作る場合の計算も行った.その結果,(In,Mn)As/(Al,Be)Sbではz=0ですでにInAs層・のキャリア濃度は低くスピングラスが安定であるが.zの増加とともに,キャリア注入がInAs層に起こり,強磁性が安定化されることが分かった.このような安定化はすでにz=0.02程度の低濃度で起こる.強磁性が生じるメカニズムは二重交換相互作用の一形態であるといえる.

The following is a study on the construction of magnetic systems in に ナノ ナノ て て て て て を in めた1. Typical elements of metal, precious metal surface に の replacement し た magnetic イ オ ン か ら な る ク ラ ス タ ー の ク ラ ス タ ー サ イ ズ お よ び shape が magnetic お よ び property に あ た え る unseen fruit を review 価 す る こ と に を purposes, before the annual に lead き 続 き ア ル ミ ニ ウ ム in の コ バ ル ト · ク ラ ス タ の magnetic に つ い て adjustable べ た. To calculate the approximate <s:1> office density of <s:1> stations and stations, the KKRグリ とで <s:1> correlation method を is used in the とで てお てお なった なった なった. The local density approximation is used for the calculation of による impurities によれば. In ア ニウム and ニウム, <s:1> Co によれば is non-magnetic である. Calculation results の. Magnetic の is れ る minimum の ク ラ ス タ ー は コ バ ル ト atomic を then nearly three を の is triangle に な ら べ た も の で あ る こ と が わ か っ た. ク ラ ス タ ー の う ち こ の よ う な ユ ニ ッ ト を ふ く む も の は whole て magnetic で あ る の に し seaborne て. こ の よ う な ユ ニ ッ ト を containing ま な い content は サ イ ズ が big き く な っ Youdaoplaceholder0 て magnetic を indicates さな て. に, with じ triangle で も apex Angle 90 degrees が の も の は non-magnetic で あ る. Right triangle の み を containing む occasions に は time against strong magnetic alternating magnetic field を plus え た と き の 帯 magnetic rate が き わ め て big き い. Be international, non-magnetic へ の 収 beam は お そ く, 収 beam top は の state with the magnetic column で は な く against strong magnetic で あ り, the strong magnetic ゆ ら ぎ が big き い こ と を shown し て い る. こ の こ と か ら, right triangle を and べ て as ら れ る a yuan lock は against strong magnetic で あ る こ と が to think さ れ る. 2. (In_1 - x - yMn write _xMn left _y) As/(Al_1 - zBe_z) Sb, superlattice の electronic state を KKR を CPA method with い て に on the first principle of し た. Mn write と Mn left は そ れ ぞ れ magnetization に た い し て parallel お よ び antiparallel な bureau magnetic 気 モ ー メ ン ト を hold っ た マ ン ガ ン atomic で あ る . (In, Mn) As で は Mn は ア ク セ プ タ と な り p-type 伝 guide を shown す が (In, Mn) As/AlSb superlattices で は は (In, Mn) As layer depletion layer と な っ て い る. (In, Mn) As/(Al, Be) Sb で は Be は ア ク セ プ タ impurity content と な り, Be concentration z を - え る こ と に よ っ て キ ャ リ ア concentration を adjustment す る こ と が で き る. キ ャ リ ア high concentration の い と こ ろ か で department は strong magnetic を す. キ ャ リ ア low concentration の い と こ ろ で ス ピ ン グ ラ ス の raw じ る possibility を adjustable べ る た め に, to き モ ー メ ン ト, next to the き モ ー メ ン ト を hold つ Mn atom が irregular に alloy を る occasions の calculation line も っ た . そ の results, (In, Mn) As/(Al, Be) Sb で は z = 0 で す で に InAs layer, の キ ャ リ ア low concentration は く ス ピ ン グ ラ ス が settle で あ る が. Z の raised plus と と も に, キ ャ リ ア injection が InAs layer に up こ り, strong magnetic が stabilization さ れ る こ と が points か っ た. こ の よ う な stabilization は す で に The degree of z=0.02 starts from で at a low concentration and で る. Strong magnetic が gives birth to じるメカニズム じるメカニズム double exchange interaction <s:1> in one form であると える える.

项目成果

H.Akai: "Theory of hyperfine fields in iron" Hyperfine Interactions. in press. (1999)

H.Akai：“铁中超精细场理论”超精细相互作用。

H.Akai: "Ferromagnetism and its stability in the diluted magnetic semiconductor (In,Mn)AS" Phys.Rev.Lett.B81. 3002-3005 (1998)

H.Akai：“稀释磁性半导体 (In,Mn)AS 中的铁磁性及其稳定性”Phys.Rev.Lett.B81。

M.Tanigaki: "NMR detection of oxygen isotope in TiO_2 single crystal" Z.Naturforsch. 53a. 305-308 (1998)

M.Tanigaki：“TiO_2 单晶中氧同位素的核磁共振检测”Z.Naturforsch。