スピントロニクス向け強磁性合金材料と二次元物質間の異種結晶界面の状態を第一原理計算で予測 ～次世代スピントロニクスデバイスの シミュレーションへの応用を期待～

スピントロニクス向け強磁性合金材料と二次元物質間の異種結晶界面の状態を第一原理計算で予測～次世代スピントロニクスデバイスのシミュレーションへの応用を期待～

2022年9月 6日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇国际集积エレクトロニクス研究开発センター　准教授　永沼博

【概要】

电子の电気と磁気の性质を利用するスピントロニクス素子は、现在の电子素子に比べて桁违いに少ない消费电力と、桁违いに高い演算速度を実现すると期待されています。その素子には、强磁性合金とグラフェンなどの二次元物质を接合する构造が提案されています。しかし强磁性合金とグラフェンの界面构造が未解明のため、最适な特性の素子を设计することはできませんでした。

神戸大学大学院工学研究科の植本光治助教、小野伦也教授、大学院生の安达隼人氏らと东北大学の永沼博准教授らの研究グループは、密度汎関数理论に基づく第一原理计算により、鉄パラジウム合金とグラフェンの异种结晶界面(贵别笔诲/骋谤)の构造および特性のシミュレーションを行いました。

贵别笔诲/骋谤は最近実験的に合成された新材料で、スピントロニクスデバイスへの応用が期待されています。本研究では、これまでの実験では明らかにされていなかった贵别笔诲.骋谤界面の炭素原子配置として考えられるいくつかのモデルを、计算により予测しました。

その結果、予測したFePd/Gr吸着距離の理論値は、実験値(約2?＝100億分の2)をよく再現していること、また、先行実験で報告されている「異なる結晶界面の"つよく"?"しなやか"な結合」の存在を確認することができました。今後、本研究で提案された計算モデルは、強磁性トンネル接合素子などの機能予測や最適化、材料探索に役立つことが期待されます。この研究成果は、９月１日に Journal of Applied Physics でオンライン掲載されました。