1993 Fiscal Year Annual Research Report

準結晶半導体薄膜の開発に関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number	04402046
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	水谷宇一郎名古屋大学, 工学部, 教授 (00072679)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	古谷野有名古屋大学, 工学部, 助手 (00215419) 福永俊晴名古屋大学, 工学部, 助教授 (60142072)
Keywords	準結晶 / 近似結晶 / 価電子帯 / 半導体 / ホール係数 / 電気伝導度
Research Abstract	この研究で得られた成果は以下のとおりである。 (1)Al-Mg-Zn,Al-Mg-Cu,Al-Mg-Ag,Mg-Ga-Zn系において準結晶相と近似結晶相の存在領域をメカニカル・アロイング法を用いて決定した。その結果、電子濃度がe/a=2.15-2.20で、しかも近似結晶が存在する組成よりMg濃度が数%高い領域において安定な準結晶が常に生成することを発見した。 (2)RT-型としてAl-Mg-Zn,Al-Mg-Pd、MI-型としてAl-Mg-Pd,Al-Ru-Cu,Al-Re-Pd準結晶を液体急冷法で作製し、その価電子帯をXPS,SXSおよび電子比熱係数の測定により調べた。その結果、RT-型の価電子帯は自由電子的であるが、フェルミ準位近傍に擬ギャップが存在することを見い出した。MI-型では遷移金属のd-バンドが広がり、しかもAl-3p電子分布が擬ギャップとd-バンドの相互作用により自由電子的なバンドから歪むことがわかった。そのため、ゾーンの折り返しにより生ずる状態密度のスパイク状ピークはMI-型では極めて鋭くなると結論した。 (4)このような価電子帯構造を基に電気伝導度、ホール係数の振る舞いを議論した。ホール係数の符号および絶対値からn型およびp型準結晶を区別した。さらに、電子比熱係数および電気伝導度がMI-型、RT-型を問わずキャリア数でよく整理できることを示した。この事実から大部分の準結晶は電子またはホールのどちらかが支配的になっていると結論した。 (4)レーザーアブレイション法によりAl-Pd-Mn準結晶薄膜の合成に成功した。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] T.Matsuda: "Effects of Structural Quality and Lattice Periodicity on Electronic Properties in Mg-Ga-Al-Zn Quasicrystalline and Approximant" Materials Transactions,JIM. 34. 95-101 (1993)
[Publications] U.Mizutani: "Formation of Quasicrystals and Approximant Crystals by Mechanical Alloying in Mg-Al-Zn Alloy System" Materials Transactions,JIM. 34. 102-108 (1993)
[Publications] U.Mizutani: "Electron Transport in Non-Periodic Metallic Systems:Amorphous Alloys and Quasicrystals" Physica Status Solidi(b). 176. 9-30 (1993)
[Publications] U.Mizutani: "Electron Transport in Non-Periodic Systems Including Amorphous Metals and Quasicrystals" Materials Science and Engineering. B19. 82-89 (1993)
[Publications] U.Mizutani: "Electronic Structure and Electron Transport Properties of Quasicrystals and Approximant Crystals in Al-TM and Mg-Ga-Al-Zn" Journal of Non-Crystalline Solids. 156-158. 882-886 (1993)
[Publications] T.Takeuchi: "Formation of Quasicrystals and Approximant Crystals by Mechanical Alloying in Mg-Al-Zn Alloy System" Journal of Non-Crystalline Solids. 156-158. 914-917 (1993)
[Publications] U.Mizutani: "Electronic Properties of Liquid,Amorphous and Quasicrystalline Alloys" VCH,ドイツ, 625 (1993)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

準結晶半導体薄膜の開発に関する基礎研究

Principal Investigator

水谷 宇一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (00072679)

Research Products

[Publications] T.Matsuda: "Effects of Structural Quality and Lattice Periodicity on Electronic Properties in Mg-Ga-Al-Zn Quasicrystalline and Approximant" Materials Transactions,JIM. 34. 95-101 (1993)

[Publications] U.Mizutani: "Formation of Quasicrystals and Approximant Crystals by Mechanical Alloying in Mg-Al-Zn Alloy System" Materials Transactions,JIM. 34. 102-108 (1993)

[Publications] U.Mizutani: "Electron Transport in Non-Periodic Metallic Systems:Amorphous Alloys and Quasicrystals" Physica Status Solidi(b). 176. 9-30 (1993)

[Publications] U.Mizutani: "Electron Transport in Non-Periodic Systems Including Amorphous Metals and Quasicrystals" Materials Science and Engineering. B19. 82-89 (1993)

[Publications] U.Mizutani: "Electronic Structure and Electron Transport Properties of Quasicrystals and Approximant Crystals in Al-TM and Mg-Ga-Al-Zn" Journal of Non-Crystalline Solids. 156-158. 882-886 (1993)

[Publications] T.Takeuchi: "Formation of Quasicrystals and Approximant Crystals by Mechanical Alloying in Mg-Al-Zn Alloy System" Journal of Non-Crystalline Solids. 156-158. 914-917 (1993)

[Publications] U.Mizutani: "Electronic Properties of Liquid,Amorphous and Quasicrystalline Alloys" VCH,ドイツ, 625 (1993)

水谷宇一郎名古屋大学, 工学部, 教授 (00072679)