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

基本信息

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

项目摘要

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.

我们对以下两个纳米结构磁系统进行了研究：1。为了评估由典型元素金属和贵金属表面上的磁离子组成的簇大小和形状的效果，我们从上一年继续对铝钴簇的磁性持续。在局部密度近似下使用KKR Green的功能方法进行计算。根据使用局部密度近似的杂质计算，铝中的CO是非磁性的。发现计算的结果是，出现具有磁性的最小簇是由排列在重新关闭等边三角形中的三个钴原子组成的。 - 这些单元中的所有单元都是磁性的，而不包括此类单元的单元也是磁性的，即使它们的尺寸较大。特别是，即使三角形的顶点为90度，也是非磁性的。当仅包含右三角形时，当应用抗铁磁交替磁场时，磁敏感性极大。实际上，与非磁性的收敛性很慢，并且收敛之前的状态是抗铁磁磁性而不是铁磁排列，这表明抗铁磁波动很大。由此，可以预期由对准右三角形制成的一维链是反铁磁的2。（in_1-x-ymn↑_xmn↓_y）的电子状态为/（al_1-zbe_z）SB，使用KKR-CPA方法以第一个原理计算了超晶格。 Mn↑和Mn↓是锰原子，其局部磁矩分别平行于磁化强度。在（in Mn）AS中，Mn是一个受体，表现出P型传导，但在（MN）AS/ALSB超级晶格中，（in，Mn）AS AS lase是一个耗尽层。在（in Mn）为/（al，Be）sb中，是一种受体杂质，可以通过更改BE浓度z来调整载体浓度。该系统具有高水平的铁磁特性。为了研究在低载体浓度下发生的自旋玻璃的可能性，当Mn原子向上和向下矩形成不规则合金时，我们还进行了计算。结果，对于（IN，Mn）为/（Al，Be）SB，INAS层的载体浓度在z = 0时已经很低，并且自旋玻璃稳定。随着Z的增加，载体注射发生在INAS层中，铁磁特性稳定。这种稳定已经发生在Z = 0.02的低浓度下。铁磁形成的机制可以说是双重交换相互作用的一种形式。