不規則性を考慮した第一原理電子状態計算によるマルテンサイト変態に関する研究

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マルテンサイト変態の背後にある機構、特に系の不均一性や非化学量論組成の与える影響および構造安定性と磁性との関係の解明に向けて、不規則性を考慮した高精度第一原理電子状態計算を行った。本年度は前年度に引き続き、ホイスラー合金系（Ni2MnSn、Ni2MnGaなど）の磁性の評価とスピントロニクス／スピンカロリトロニクスへの応用に関する研究を行った。ホイスラー合金の磁性は歪みや不純物濃度、不純物のサイトによって大きく変化する。まずホイスラー合金の電子状態を第一原理から計算し、得られるグリーン関数から、ハイゼンベルグモデルにおける有効交換相互作用定数を求める。これで問題がハイゼンベルグモデルにマップされるので、モンテカルロシミュレーション等を用いて有限温度における磁性状態を調べる事ができる。本研究では、歪みや不純物の導入によって有効交換相互作用定数がどのように変化するかに着目した。その起源を探るために交換相互作用定数を角運動量および磁気量子数について分解し、ふるまいを議論した。Fe系合金の構造安定性については、前年度に引き続きFe-Pt系について体積とc/a比に対するbinding energy surfaceの計算を規則合金・不規則合金・部分不規則合金について行った。プロジェクト中断のためあまり進められなかったが、今後、格子緩和の効果を取り入れた計算との比較、議論に発展させる足がかりを作ることができた。