球殻状ナノ磁性体のスピン構造制御とスイッチング素子への応用

球形纳米磁性材料的自旋结构控制及其在开关器件中的应用

• 批准号: 18760059
• 负责人: 島 弘幸
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760059/
• 关键词: ナノ磁性体; 磁気デバイス; ナノ構造体

本研究の目的は、中空球殻構造を有するナノ構造体のコヒーレント電子伝導と磁気秩序過程を理論的に解析し、その特異な磁気特性を利用した新規なスイッチング・デバイス素子をデザインすることにある。ナノ構造体がある臨界温度以下で自発磁性を有する場合、その磁性には構造体の幾何学的形状の変化が大きく関与すると予想される。この幾何特性と磁気特性との関連を定量的に明らかにすることを目的として、本研究では曲面型磁性薄膜を模したスピン格子模型を独自に考案し、その基本磁気特性が形状の変化によってどのような変化を受けるかを数値的に考察した。磁気秩序相の形成過程を大規模数値シミュレーションにより調べることで、系の幾何学的曲率が系の自発磁化発現機構・磁気応答特性に与える効果に対する定性的理解を得ることができた。これと並行して本研究課題では、二次元電子系のバリスティック伝導特性について、二次元ナノ構造体の形状変化がその伝導特性に与える影響を研究した。特に捻り変形を施した量子細線について、そのコヒーレント伝導特性に対する形状変形効果を微分幾何的手法により導出した。その結果、量子細線中を伝搬する電子は捻り変形に起因する有効磁場を感じる点を理論的に明らかにした。さらにこのような捻り細線で量子閉ループ構造を作成した場合、捻り変形誘起磁場に伴う永久電流成分が起こりえることを明らかにした。これらの研究成果は、曲面状ナノ構造体の新規な物理特性に基づく量子デバイスを開発するための重要な基礎的知見を与えるものである。

The purpose of this study is to develop a hollow spherical shell structure based on the theory of electron conduction and magnetic order process of the structure. Analyze the unique magnetic properties of the magnet and use the new rules to analyze the properties of the magnet. In the case where the Nana structure is self-magnetic below the critical temperature, the geometric shape of the Nomagnetic structure is changed, and the shape of the Nana structure is changed and the Nana structure is naturally magnetic. The geometric properties and magnetic properties are related to the quantitative purpose of this study. The purpose of this study is to model the curved surface type magnetic thin film. The lattice model has been examined independently and the shape of the basic magnetic properties has been examined based on numerical values. The formation process of the magnetic order phase, the curvature of the large-scale numerical system geometry, and the geometry of the system It is possible to qualitatively understand the self-magnetization mechanism and magnetic response characteristics of the system and its effect.これとParallel してThis research topic では、Second dimensional electronics department のバリスティック伝guidance characteristics につResearch on the influence of the shape change of the two-dimensional Nana structure on the conductive characteristics and effects of the two-dimensional structure. Special にtwisting shape を Shi し た quantum thin line に つ い て, そ の コ ヒ ー レ ン ト 伝 guiding characteristics に対 す る shape changing effect を differential geometry technique に よ り inducing し た. As a result, the movement of electrons in quantum thin wires, the shape of the electrons, the origin of the effective magnetic field, and the induction of the point theory are the basis of the theory.さらにこのようなtwisting thin line で quantum closed ループ structure を made した occasion, twisting The magnetic field induced by the change in shape is accompanied by the permanent current component. The results of research and the new rules and physical properties of the curved structure Sub-デバイスを开発するためのimportant basic knowledge and knowledge.

项目成果

Numerical study on critical exponents of hyperbolic Ising lattice

双曲伊辛格临界指数的数值研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Computer Physics Communications 117
• 作者: Y. Sakaniwa;H. Shima
• 通讯作者: H. Shima

Hyperscaling in the Ising lattice model on a surface with constant negative curvature

具有恒定负曲率的表面上伊辛晶格模型中的超尺度

• 发表时间: 2007
• 期刊: Hokkaido University Technical Report Series in Mathematics 117(In press)
• 作者: Y.Sakaniwa;H.Shima
• 通讯作者: H.Shima

Ising phase transition on negatively curved geometry

负弯曲几何上的 Ising 相变

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Sakaniwa;H. Shima
• 通讯作者: H. Shima

周期凹凸曲面電子系における電子輸送とウムクラップ散乱

周期性凹凸弯曲电子系统中的电子传输和 Umkrapp 散射

• 发表时间: 2008
• 作者: 細川伸也、尾崎徹、高田直樹、八方直久;他3名;堺研一郎;小野頌太
• 通讯作者: 小野頌太

Electronic States in Cylindrical Surfaces with Local Deformation

• DOI: 10.1088/1742-6596/61/1/226
• 发表时间: 2007-04
• 作者: H. Taira;H. Shima