2018 Fiscal Year Final Research Report
Invention of 3D Active sites in Advanced Semiconductors and Functional Materials
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University (2015-2018)
The University of Tokyo (2014) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内富 直隆 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20313562)
白方 祥 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (10196610)
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
Lippmaa Mikk 東京大学, 物性研究所, 教授 (10334343)
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| Research Collaborator |
HIROSE Yasushi
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 結晶工学 / 半導体 / スピントロニクス / 酸化物エレクトロニクス / エピタキシャル成長 |
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| Outline of Final Research Achievements |
3D atomic structures around dopants and defects in various compound and oxide semiconductors and their relation with functionalities have been elucidated by fabricating a large number of functional inorganic materials for holography measurements. Notable achievements are (1) the first observation of suboxidic structure around Co in room temperature ferromagnetic semiconductor Co-doped TiO2, and (2) the observation of microscopic structure in visible light photocatalyst Rh-doped SrTiO3 and clarification of relationship between the local structure and the photocatalytic activity. In addition, roles of various active sites were clarified by investigating 3D atomic structures and interfacial and surface structures in a large number of functional materials. Consequently, these results contributed to improvement of their functionalities and to development of new functional materials possessing new active sites.
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| Free Research Field |
電子材料
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
酸化物や化合物半導体等の無機材料の単結晶および薄膜試料は、ホログラフィー測定に非常に適していた。その結果、X線回折等の一般的な手法での同定が困難なドーパント周辺の構造が、教科書的な単なるサイト置換でなく、母体の結晶構造と異なる局所構造が形成される場合さえあることがわかった。また、そのような局所構造が、強磁性や触媒活性といったマクロな機能と関わっている。これらの知見によって、たとえば新強磁性半導体や可視光応答光触媒材料の物質設計や機能評価へと研究が展開した。新たな活性サイトをもつ新材料も見つかっており、材料のマクロな機能に及ぼすミクロな構造の重要性が本研究で明らかになったといえる。
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