磁性不純物
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磁性不純物（じせいふじゅんぶつ、Magnetic_impurity）とは、材料科学や凝縮物理学において、意図的または偶発的に材料に導入される外部の原子やイオンであり、その磁気特性に大きな影響を与えます。
磁性不純物の存在は、ホスト材料の振る舞いに幅広い現象と効果をもたらし、スピントロニクス、磁気記憶、磁気センシングなどのさまざまな応用分野での基本的な磁気相互作用の理解を提供します。
導入[編集]
Lua エラー package.lua 内、80 行目: module 'Module:Message box/configuration' not found 磁性不純物は、材料の磁気特性を理解し操作する上で重要な役割を果たします。これらの不純物は局所的な磁気モーメントを導入し、ホスト材料の磁気振る舞いを変化させることができ、スピントロニクス、磁気記憶、磁気センシングなどのさまざまな応用分野で重要です。
磁性不純物の効果[編集]
Lua エラー package.lua 内、80 行目: module 'Module:Message box/configuration' not found 磁性不純物の導入により、材料にいくつかの効果が生じる可能性があります。
- 局所的な磁気モーメント： 磁性不純物は、ホスト材料内に局所的な磁気モーメントを導入します。これらの局所的なスピンは互いにおよびホスト材料の格子と相互作用し、材料の全体的な磁気振る舞いに寄与し、磁気ドメインの形成をもたらす可能性があります。
- スピン依存散乱： 半導体やその他の材料では、磁性不純物はスピン依存の散乱メカニズムを導入し、電荷キャリアの輸送に影響を与える可能性があります。この現象は、スピントロニクス応用の重要な要素であり、電子のスピンを制御することがデバイスの機能性において重要です。
- 超伝導抑制： 超伝導材料では、磁性不純物が超伝導に責任のあるクーパー対を妨げることがあります。これは、高温超伝導体や関連する技術の開発において重要です。
応用と技術的重要性[編集]
Lua エラー package.lua 内、80 行目: module 'Module:Message box/configuration' not found 磁性不純物の存在は、さまざまな技術応用に重要な意味を持ちます。
- 磁気記憶デバイス： 磁性不純物は、ハードディスクドライブや磁気テープなどの磁気記録媒体の設計に利用されます。磁性不純物の配置を制御することで、データの効率的な保存と取り出しが可能です。
- スピントロニクス： スピントロニクスでは、電子のスピンを操作して情報処理や記憶を行います。磁性不純物はスピントロニクデバイスにおいて重要な役割を果たし、スピン偏極輸送やスピン依存の現象を可能にします。
- 磁気センサー： 磁性不純物は、磁場検出、生体磁気イメージング、ナビゲーションシステムなどの磁気センシング応用の開発に利用されます
Periodicity[編集]
Lua エラー package.lua 内、80 行目: module 'Module:Message box/configuration' not found 磁性不純物は、材料の磁気性の研究と応用において重要な役割を果たします。原子レベルでの磁気特性を操作する能力は、基本的な磁気相互作用の洞察を提供し、先進的な磁気材料やデバイスの開発を可能にします。
参考文献[編集]
- Dietl, T. (2014). A ten-year perspective on dilute magnetic semiconductors and oxides. Nature Materials, 13(6), 522-525.
- Coey, J. M. D. (2010). Magnetism and magnetic materials. Cambridge University Press.
- Awschalom, D. D., & Flatté, M. E. (2007). Challenges for semiconductor spintronics. Nature Physics, 3(3), 153-159.
- Zutic, I., Fabian, J., & Das Sarma, S. (2004). Spintronics: Fundamentals and applications. Reviews of Modern Physics, 76(2), 323-410.
- Lee, S., et al. (2019). Advances in magnetic sensors—from macro to nano scale systems. Sensors, 19(12), 2741.
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