極限的垂直磁気異方性をもつ金属人工格子の理論的設計

极端垂直磁各向异性金属人工晶格的理论设计

• 批准号: 07750723
• 负责人: 弓野 健太郎
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750723/
• 关键词: 垂直磁気異方性; 第一原理的電子論; 分子線エピタキシ-法; 金属多層膜; 光磁気メモリ材料

本年度は、理論的に大きな垂直磁気異方性を示すことが予想されるAu/Co-Fe人工格子を実際に分子線エピタキシ-法により作製し、その垂直磁気異方性エネルギーの測定を行った。異なった種類の金属を数原子層レベルで交互に積層した金属多層膜では、垂直磁気異方性や巨大磁気抵抗効果など特異な物性が発見され、光磁気メモリ材料や磁気抵抗ヘッドなどへの応用が期待されている。これらの新物性は異種金属間のヘテロ界面の存在により発現する。われわれはこれまでに第一原理的電子論に基づいて垂直磁気異方性エネルギーの理論計算を行ってきた。その結果、垂直磁気異方性に対しては、界面磁気異方性と歪誘導磁気異方性の二つが寄与していることを明らかにした。特に、界面磁気異方性は、界面の異なる金属間の電子軌道の混成の大小に依存し、その結果として磁気異方性がユニットセル当たりの価電子数の関数として表せることを見いだした。特に、Au/Co-Fe人工格子がユニットセル当たり2meVほどの大きな磁気異方性エネルギーをもつことを予測した。本年は、この系を実際に分子線エピタキシ-法を用いて作製し、理論計算通りの大きな垂直磁気異方性を示すことを確認した。

This year, the theoretical vertical magnetic anisotropy of Au/Co-Fe artificial lattice was demonstrated and measured. Different kinds of metal, atomic layers, alternating layers, metal multilayer films, perpendicular magnetic anisotropy, large magnetic resistance, special physical properties, photomagnetic materials, magnetic resistance, and application expectations. The new physical properties of these materials are found in the presence of heterogeneous interfaces. The first principle of electron theory is based on the theory of perpendicular magnetic anisotropy. As a result, vertical magnetic anisotropy, interface magnetic anisotropy, and skew induced magnetic anisotropy are two different phenomena. The magnetic anisotropy of the interface depends on the size of the electron orbit between the metals. Special, Au/Co-Fe artificial lattices can be predicted by 2meV high magnetic anisotropy. This year, the system of molecular lines is confirmed by theoretical calculation.

项目成果

Kentaro Kyuno: "First-principhes calculation of the magnetic anisotropy energies of Ag/Fe (001) and Au/Fe (001) multilayers" Journal of the Physical Society of Japan. (acceptied).

Kentaro Kyuno：“Ag/Fe (001) 和 Au/Fe (001) 多层磁各向异性能量的第一原理计算” 日本物理学会杂志。

Kentaro Kyuno: "Theonetical study on the Co layer thickness dependence of the magnetic anisotropy of Pol/Co multilayers" Solid State Communications. (acceptied).

Kentaro Kyuno：“关于 Pol/Co 多层磁各向异性的 Co 层厚度依赖性的理论研究”固态通信。

Kentaro Kyuno: "Theonetical study on the strain dependence of the magnetic anisotropy of X/Co (X:Pol, Cu, Ag and Au) metallic multilayers" Journal of Applied Physics. (acceptied).

Kentaro Kyuno：“X/Co（X：Pol、Cu、Ag 和 Au）金属多层磁各向异性的应变依赖性的理论研究”应用物理学杂志。

Kentaro Kyuno: "Perpendicular magnetic auisotropy of metalic multilayers composed of magnetic layers only : Ni/Co and Ni/Fe multilayers" Japanese Journal of Applied Physics. (acceptied).

Kentaro Kyuno：“仅由磁性层组成的金属多层的垂直磁各向异性：Ni/Co 和 Ni/Fe 多层”日本应用物理学杂志。