用語集

本書で使う主要な記号と用語をまとめる。詳しい説明は各章を参照。

記号

記号	読み・意味	初出
\(H\)	磁場	第1章
\(M\)	磁化（単位は μB/Co, emu/g, emu/cm³ など。必ず単位を確認する）	第1章
\(M_s\)	飽和磁化	第1章
\(\chi\)	磁化率（\(\chi = M/H\)）	第2章
\(\chi_0\)	温度に依存しない磁化率成分	第9章
\(T_{\mathrm C}\)	Curie 温度（強磁性が消える温度）	第1章
\(H_c\)	保磁力（磁化をゼロに戻すのに要する逆向き磁場）	第1章
\(x\)	組成の変数。系列ごとに指すものが違う（Co 量か、Al・Tl 量か）	第5章
\(a\)	立方晶の格子定数	第5章
\(S\)	スピン量子数	第4章
\(g\)	g 因子	第4章
\(C\)	Curie 定数	第4章
\(\theta_p\)	Weiss 温度（負なら弱い反強磁性相関）	第5章
\(p_{\mathrm{eff}}\)	有効ボーア磁子数。イオン1個あたりの磁気モーメントの物差し（3 前後）	第4章
\(\mu_{\mathrm B}\)	ボーア磁子（\(9.274\times10^{-21}\) emu）	第1章
\(\mu_{\mathrm{eff}}\)	束縛磁気ポーラロン1個の実効モーメント（\(10^1\)–\(10^4\) μB）	第9章
\(\Delta_{\mathrm{cf}}\)	結晶場分裂幅（\(t_{2g}\) と \(e_g\) のエネルギー差）	第4章
\(R_{wp}\)	リートベルト解析の信頼度因子	第5章
\(R^2\)	決定係数	第10章
RMSE	二乗平均平方根誤差	第10章

\(p_{\mathrm{eff}}\) と \(\mu_{\mathrm{eff}}\) は名前が似ているが、前者はイオン1個（3 前後）、後者はポーラロン1個（最大 \(3\times10^4\)）で、桁がまるで違う。
スピン量子数の \(S\) と、リートベルト解析の適合度 \(S\) も別物である。本書では後者を必ず「適合度」と呼ぶ。

用語

In₂O₃（酸化インジウム）: 透明で電気を通す酸化物。スズを加えた ITO は液晶画面の透明電極として使われる。本書の舞台。
bixbyite（ビックスバイト）構造: In₂O₃ がとる立方晶の構造（空間群 \(Ia\bar3\)）。陽イオンの席が 24d と 8b の二種類ある。
24d サイト / 8b サイト: bixbyite の二つの陽イオン席。24d は非中心対称で歪んでおり、金属–酸素距離が3種類ある。8b は中心対称で6本が等しい。単位胞あたりの個数比は 3 : 1。
DMS（希薄磁性半導体）: 半導体に磁性元素をわずかに加えた材料。電荷とスピンの二つの自由度を同時に使うことをねらう。
RTF（室温強磁性）: 室温で強磁性を示すこと。本書が追いかける現象。
結晶場: 周囲の酸素がつくる静電的環境。d 軌道を \(t_{2g}\)（下 3 本）と \(e_g\)（上 2 本）に分裂させる。
Hund 結合: 同じ向きのスピンをできるだけ多く揃えようとする力。結晶場分裂と綱引きをする。
スピン状態（LS / IS / HS）: 低スピン・中間スピン・高スピン。Co³⁺（d⁶）では LS（\(S=0\)、非磁性）、IS（\(S=1\)）、HS（\(S=2\)）の三通り。Co²⁺（d⁷）は酸化物中でふつう HS（\(S=3/2\)）。
酸素空孔 \(V_O\): 結晶から酸素が1つ抜けた欠陥。単なる「抜け」ではなく、電子を収容する新しい状態をつくる。
ドナー電子 / ドナーバンド: 酸素空孔などが供給する電子と、それが重なってできる帯。磁性を媒介する候補の一つ。
束縛磁気ポーラロン（BMP）: 欠陥に捕まった1個の電子が、周囲の多数の磁性イオンのスピンを揃えてつくる大きな磁気の塊。塊どうしが重なると長距離の強磁性になりうる。
F 中心交換: 酸素空孔に捕まった電子を介した交換相互作用。
パーコレーション（浸透）しきい値: 不純物がつながって系全体に道をつくるのに必要な最小濃度。これを下回ると、不純物どうしの直接の相互作用だけでは長距離秩序はできない。
リートベルト解析: 粉末 X 線回折のパターン全体を構造モデルで再現し、格子定数やサイト占有を決める手法。
XPS（X 線光電子分光）: 内殻電子の束縛エネルギーから元素の価数を調べる測定。
記述子: 機械学習で予測の入力に使う量。本書ではイオン半径とイオン化ポテンシャル。
リッジ回帰: 係数の大きさに罰則を加えた線形回帰。データ点が少ないときに使われる。

ドナーバンド、束縛磁気ポーラロン、F 中心交換は、いずれも現時点で結果を説明しうる模型であって、確定した機構ではない。本書はこれらを「原因である」とは書かない。