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論文
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1. 第一原理計算による強誘電体ナノ界面の巨大ラシュバ系探索とスピン流の起源解明
石井, 史之 ; Ishii, Fumiyuki
出版情報: 平成28(2016)年度 科学研究費補助金 若手研究(B) 研究成果報告書 = 2016 Fiscal Year Final Research Report.  2013-04-01 - 2017-03-31  pp.4p.-,  2017-05-31. 
URL: http://hdl.handle.net/2297/00052011
概要: 金沢大学ナノマテリアル研究所<br />物質の端もしくは異なる物質の接合面（界面）では、通常の物質と異なる性質を示す。特に、電子のスピンを活用した、エレクトロニクスであるスピントロニクスの応用に繋がる、特徴的な電子の状態が出現する。本研究で … は、地球上に豊富に存在する酸素の化合物である、酸化物の表面や界面、新しい炭素材料であるグラフェンとの接合面などについて、その電子状態について詳しく調べた。その結果、酸化物誘電体とその界面においては電気分極を指標とする内部電場で生ずる強い有効磁場が生ずることが明らかになった。この性質はスピンエレクトロニクスのみならず、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電効果への応用が期待される。<br />At the surface of the materials and at the interface of different materials, they show properties different from ordinary bulk materials, the electronic state which can be used for spintronics applications. In this study, we have investigated the electronic state at the surface and interface of oxides material which abundantly present on Earth and the interface of graphene and oxide. As a result, we found that an effective magnetic field is generated by the internal electric field characterized by electric polarization at the interface between oxide and other substances.　This property is expected to be applied not only for spin electronics but also for thermoelectric effect that converts thermal energy into electric energy.<br />研究課題/領域番号:25790007, 研究期間(年度):2001-2006 続きを見る
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論文
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2. 第一原理手法によるナノスピン変換物質デザイン
石井, 史之 ; Ishii, Fumiyuki
出版情報: 平成30(2018)年度 科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型) 研究実績の概要 = 2018 Research Project Summary.  2017-04-01 – 2019-03-31  pp.2p.-,  2019-12-27. 
URL: http://hdl.handle.net/2297/00059835
概要: 金沢大学ナノマテリアル研究所<br />スピン流ー電流変換現象に焦点をあて、強誘電体界面・表面の研究を推進した。運動量空間の有効磁場である、ラシュバ係数を具体的物質について非経験的に求めることは新しい高効率なスピン流ー電流変換物質をデザイン … する上で大変重要である。今年度は計算物質デザインとして、基板歪みによってSrTiO3表面に大きなスピン軌道分裂が生じる可能性があることを明らかにした。この成果はN. Yamaguchi and F. Ishii, First-principles Study of Rashba Spin Splitting at Strained SrTiO3 (001) Surfaces, e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 16, 360-363 (2018) として論文にまとめられた。以前から継続して研究を実施してきたBi2O3/Cu(111)界面のラシュバ効果について、実験グループが測定した光誘起のスピン流ー電流変換について非占有状態のRashba分裂を計算することで、理論的なサポートをおこなった。これらの研究成果はJ. Puebla, F. Auvray, N.Yamaguchi, M. Xu, S. Z. Bisri, Y. Iwasa, F. Ishii, Y. Otani, "Photoinduced Rashba spin to charge conversion via interfacial unoccupied state" arXiv:1902.00237として論文にまとめられた（投稿中）。他の公募班との共同研究として、スピネル型構造Ir2O4薄膜について基板制御を想定した系統的な電子状態計算をおこなった。その結果、スピンのN極とS極が分化した単極子が粒子のように振る舞う「U(1)量子スピン液体」状態が，従来よりも高温で出現しうることを理論的に見出した。この成果は S. Onoda and F. Ishii, “First-principles design of the spinel iridate Ir2O4 for high-temperature quantum spin ice”, Physical Review Letters. 122, 067201-106, (2019)として論文にまとめられ、プレスリリースをおこなった。<br />研究課題/領域番号:17H05180, 研究期間(年度):2017-04-01 – 2019-03-31<br />出典：研究課題「第一原理手法によるナノスピン変換物質デザイン」課題番号17H05180（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PUBLICLY-17H05180/）を加工して作成 続きを見る