磁化の緩和理論によるスピントロニクス材料の探索


by 石川 圭佑 物性理論研究室M1
スピントロニクスとは、固体中の電子の持つ電荷のみを用いる従来のエレクトロニクスに、電子の内部自由度であるスピンも加えて利用,応用する分野であり、現在盛んに研究がされている。磁化へ静磁場をかけると歳差運動を始め、やがて減衰し磁場と平行になることはよく知られており、電子の磁化の歳差運動の減衰スピードはスピントロニクス素子の材料を選ぶ上で非常に重要となる。

本発表では、まずスピントロニクスとは何かを具体的な例(GMR,TMR効果、MRAMなど)を交えて説明し、磁化の緩和を現象論的に導入したLLG(Landau–Lifshitz–Gilbert)方程式を用いて、なぜ減衰がスピントロニクスでの情報記録素子の材料において重要となるかを述べる。発表後半では、第一原理から磁化の緩和を議論する方法の一つとして、グリーン関数を用いたスピン波の励起の緩和から、磁化の緩和を議論する手法を紹介する。