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革新的反強磁性材料薄膜の開発とスピン波伝搬観測への挑戦

创新反铁磁材料薄膜的开发和自旋波传播观测的挑战

基本信息

批准号：
18J10817
负责人：
福田健二
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

MgO(001)単結晶基板上に(Mn1-xCox)2VAlの高規則度エピタキシャル薄膜を作製し、その磁気特性・磁気輸送特性の規則度及び組成依存性を系統的に調査した。磁化と異常ホール効果（AHE）はフェルミ準位以下の電子状態を反映する特性であり、磁気緩和と異方性磁気抵抗（AMR）効果はフェルミ準位近傍の電子状態を反映する特性である。これらの特性を網羅的に評価することで、作製した(Mn1-xCox)2VAl薄膜の電子構造の解明を試みた。まず、(Mn1-xCox)2VAl成膜時の基板加熱温度の最適化を行なった結果、各組成で40%以上の高いL21規則構造、バルク値に近い格子定数、高い表面平坦性を有する薄膜の作製に成功した。本研究で作製した(Mn1-xCox)2VAl薄膜の規則度は他の報告値と比較しても高いものであった。磁気特性・磁気輸送特性の組成依存性を調べた結果、磁化はいずれの組成においてもSlater-Pauling則に近い値をとった。また、AHEは現象論と同様の傾向が見られた。これらのことから、フェルミ準位以下の電子状態を反映する特性に関しては実験結果を理論計算（あるいは現象論）により矛盾なく説明することができた。一方、磁気緩和定数は理論値の30倍程度高い値をとり、AMR効果に関しては理論計算値と異なる傾向を示した。これらのことから、フェルミ準位近傍の電子状態を反映する特性に関しては、実験結果と理論計算が乖離しており、D03不規則構造等がその原因と推察される。本研究では従来の(Mn1-xCox)2VAl薄膜の結晶性及び磁気特性を向上させるとともに、これまで未知であった磁気輸送特性を明らかにした。また、(Mn1-xCox)2VAl薄膜の磁気特性・磁気輸送特性の規則度依存性及び組成依存性を調べることにより、作製した薄膜の電子構造を評価することが可能であることを示した。

単 MgO style (001) crystal substrate に (Mn1 - xCox) 2 val の rules of high degree エピタキシャル film を as し, その magnetic 気, magnetic 気 conveying characteristics の rules and び composition dependence をに investigation of した. Magnetization と abnormal ホール unseen fruit (AHE) はフェルミの electronic state を below must reflect する features であり, magnetic 気 ease と different square magnet 気 resistance (AMR) working fruit はフェルミ quasi a nearly alongside の electronic state を reflect する features である. これらのを snare features に review 価することで, cropping した (Mn1 - xCox) 2 val film の electronic structure の interpret を try みた. まず, (Mn1 - xCox) 2 val film-forming の substrate when heating temperature の line optimization をなった results, high more than 40% of the でのい L21 rules construction, バルク numerical に near the destiny, high いい grid surface flatness を have するに successful the film の cropping した. In this study, で prepared たた(Mn1-xCox)2VAl thin films with <s:1> regularity <s:1> other <s:1> reported values と compared with <s:1> て <s:1> higher <s:1> であったであったであったであったであったであったであったであったであったであったであったであった. Magnetic magnetic 気気 characteristics, transmission characteristics of の dependency を adjustable べた results, magnetization はいずれの composition においても Slater - Pauling に nearly い numerical をとった. Youdaoplaceholder0, AHE また phenomenological と, similar <s:1> tendency が see られた. これらのことから, フェルミの electronic state を below must reflect する features に masato しては be 験 results を theoretical calculation (あるいは phenomenalism) により contradiction なく illustrate することができた. Party, magnetic 気 ease destiny は theory on numerical high degree of 30 times のい numerical をとり, AMR unseen fruit に masato しては theoretical calculation of numerical と different なる tendency を shown した. これらのことから, フェルミ quasi a nearly alongside の electronic state を reflect する features に masato しては, be 験 results と theoretical calculation が stays しており, irregular D03 structure がその reason push と examine される. This study では従の (Mn1 - xCox) 2 val film の crystalline and magnetic 気びを upward させるとともに, これまで unknown であった magnetic 気 transportation を Ming らかにした. また, val (Mn1 - xCox) 2 thin film magnetic 気の, magnetic 気 conveying characteristics の rules degree of dependence and び composition dependence を adjustable べることにより, cropping した film の electronic structure を review 価することが may であることを shown した.