2002 Fiscal Year Annual Research Report

母体中埋め込みナノ粒子の形成過程および電子構造(特にフェルミ面)の解明と制御

Research Project

Project/Area Number	14740199
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	唐政東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271972)
Keywords	陽電子消滅 / 電子運動量分布 / Fe-Cu合金 / Al合金 / 第一原理計算 / FLAPWバンド計算
Research Abstract	固体中に埋め込まれたナノ粒子は、バルクと大きく異なる性質を持つことが知られているが、その電子状態は、実験測定が非常に困難であるため、ほとんど理解されていないのが現状である。しかし、最近我々が実験的に初めて見いだした、ナノ粒子への「陽電子親和性巨大捕獲現象」を用いることによって、ナノ粒子固有の電子構造を調べることできる。本研究では、固体中の金属ナノ粒子の電子構造を、陽電子消滅実験とそれに対応する第一原理計算により明らかしてきた。以下にその主な結果を述べる。 Feマトリックス(単結晶および多結晶)中のCu(サブ)ナノ粒子、A-Cu-Mg-Zn合金中の溶質原子-空孔複合体ナノ析出物粒子などを熱処理によって作成し、陽電子消滅2光子2次元角相関(2D-ACAR)および同時計数ドップラー広がり(CDB)測定により、これら陽電子を捕獲する埋め込みナノ析出物中の電子の運動量分布を直接測定し、その運動量分布やフェルミ面の構造を求めた。これと平行して、価電子(伝導電子)のみならず内殻電子をも考慮するFull-potential Linearized Augmented Plane Wave(FLAPW)バンド計算法を陽電子を含むように改良し、実際の実験対象の系に関する計算を行った。これらにより、Fe-Cu合金中のBCC構造Cuナノ粒子の電子構造、フェルミ面およびそのスミアリング(運動量分布のぼけ)などに関する興味深い結果を得た。さらに、FLAPW第一原理計算法によって、数個から10個程度の大きさのCu原子からなるクラスターのエネルギー状態、特に安定な構造の解明を行った。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Z.Tang et al.: "Density functional study on metastable bcc copper : Electronic structure and momentum density of positron-electron pairs"Physical Review. B65巻. 095108-1-095108-8 (2002)
[Publications] Z.Tang et al.: "First-principles calculation of coincidence Doppler broadening of positron annihilation annihilation radiation"Physical Review. B65巻・4号. 045108-1-045108-10 (2002)
[Publications] M.Hasegawa, Z.Tang et al.: "Positron lifetime and coincidence Doppler broadening study of vacancy-oxygen complexes in Si : Experiments and first-principles calculations"Applied Surface Science. 194巻. 76-83 (2002)
[Publications] Y.Nagai, Z.Tang et al.: "Coincidence Doppler Broadening Study of the Pre-precipitation Stage of an Al-Cu-Mg-Ag Alloy"Philosophical Magazine. A82巻・8号. 1559-1572 (2002)
[Publications] T.Onitsuka, Z.Tang et al.: "Deformation-enhanced Cu precipitation in Fe-Cu alloy studied by positron annihilation spectroscopy"Physical Review. B65巻・1号. 012204-1-012204-4 (2002)
[Publications] Y.Nagai, Z.Tang et al.: "Elemental Analysis of Positron Affinitive Site in Materials by Coincidence Doppler Broadening Spectroscopy"Radiation Physics and Chemistry. (印刷中). (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

母体中埋め込みナノ粒子の形成過程および電子構造(特にフェルミ面)の解明と制御

Principal Investigator

唐 政 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271972)

Research Products

[Publications] Z.Tang et al.: "Density functional study on metastable bcc copper : Electronic structure and momentum density of positron-electron pairs"Physical Review. B65巻. 095108-1-095108-8 (2002)

[Publications] Z.Tang et al.: "First-principles calculation of coincidence Doppler broadening of positron annihilation annihilation radiation"Physical Review. B65巻・4号. 045108-1-045108-10 (2002)

[Publications] M.Hasegawa, Z.Tang et al.: "Positron lifetime and coincidence Doppler broadening study of vacancy-oxygen complexes in Si : Experiments and first-principles calculations"Applied Surface Science. 194巻. 76-83 (2002)

[Publications] Y.Nagai, Z.Tang et al.: "Coincidence Doppler Broadening Study of the Pre-precipitation Stage of an Al-Cu-Mg-Ag Alloy"Philosophical Magazine. A82巻・8号. 1559-1572 (2002)

[Publications] T.Onitsuka, Z.Tang et al.: "Deformation-enhanced Cu precipitation in Fe-Cu alloy studied by positron annihilation spectroscopy"Physical Review. B65巻・1号. 012204-1-012204-4 (2002)

[Publications] Y.Nagai, Z.Tang et al.: "Elemental Analysis of Positron Affinitive Site in Materials by Coincidence Doppler Broadening Spectroscopy"Radiation Physics and Chemistry. (印刷中). (2003)

唐政東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271972)