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2018 Fiscal Year Research-status Report

Direct observation of nano-domain by structural phase-transition of thallium compounds

Research Project

Project/Area Number 17K06357
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

脇田 和樹  千葉工業大学, 工学部, 教授 (80201151)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 沈 用球  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20336803)
三村 功次郎  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40305652)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsタリウム系化合物 / ナノ変調構造 / 構造相転移 / 走査型プローブ顕微鏡 / 自発分極
Outline of Annual Research Achievements

タリウム化合物のコメンシュレート及びインコメンシュレート相におけるナノ変調構造を観察する手段の一つとして、ナノ領域の特性がわかるチップ増強ラマン観測がある。このチップ増強ラマンによってCu2ZnSnS4(CZTS)の異相Cu2Sを10nmオーダーの分解能をもつ観測に成功した。この事によりチップ増強ラマンによりタリウム化合物のナノ変調構造の直接観測に近づいた。ケルビンプルーブ法による観察では、現在十分な自発分極による電位差が観測できておらず、ノイズ除去によるデータの解析から画像の検討を行っている。
第一原理計算においてはTlInS2は室温においてp型熱電材料となる可能性があることがわかった。また光吸収による構造相転移における異方性と変化について実験と一致していることがわかった。さらにFeドーピングに関しての計算によりバンドギャップ内に状態を形成することがわかった。
また、硬X線光電子分光(HAXPES)によるタリウム化合物の解析も行った。HAXPESは、そのバルク敏感性を所以として希土類化合物の価数状態や4f電子と伝導電子間の混成強度の解明に威力を発揮している。また、HAXPESの線二色性から希土類化合物中の結晶場基底状態の情報も得られるなど、HAXPESは希土類化合物の電子状態観測に威力を発揮している。SPring-8 BL09XUに定常的なrHAXPES測定を可能とする構築したシステムを用いてタリウム化合物についても測定を始めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

チップ増強ラマン観測による10nmオーダーの観測に成功したことにより、タリウム系化合物への応用が期待できる。また、第一原理計算によるコメンシュレート相やインコメンシュレート相における電子状態の理解も進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

チップ増強ラマンに重点を置き、タリウム化合物のナノ領域のラマン特性を調べることによりナノ変調構造について明らかにしていく。
さらに走査型プルーブ顕微鏡によるタリウム化合物のナノ変調構造の観察においても進めていく。

Causes of Carryover

2018年度の物品費として購入予定の光学部品の幾つかは他の先生から譲り受けることができたため支出は計画を下回ったが、最終年度の2019年度では研究発表で使用する予定である。

  • Research Products

    (31 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute of Physics(アゼルバイジャン)

    • Country Name
      AZERBAIDJAN
    • Counterpart Institution
      Institute of Physics
  • [Journal Article] Synthesis, Powder X-Ray Diffraction, and Ab Initio Study of TlInSe2: Analysis of Its Thermoelectric Properties2019

    • Author(s)
      Yurii M. Chumakov, Mehmet Fatih Mintas, Imameddin R. Amiraslanov, S Sebastian Volz, Samir N. Mammadov, Nazim T. Mamedov, Tofig G. Mammadov, Masato Ishikawa, Kazuki Wakita, and MirHasan Yu. Seyidov
    • Journal Title

      Phys. Status Solidi A

      Volume: 216 Pages: 1800835/1-10

    • DOI

      10.1002/pssa.201800835

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of Mn dopant in the structure of TlInS2 layered Semiconductor2019

    • Author(s)
      Esra Okumus, Sibel T. Ozturk, Yurii M. Chumakov, Arzu I. Nadjafov, Nazim T. Mamedov, Tofiq G. Mammadov, Kazuki Wakita, Yong-Gu Shim, Faik A. Mikailzade and MirHasan Yu Seyidov
    • Journal Title

      Mater. Res. Express

      Volume: 6 Pages: 056110/1-11

    • DOI

      10.1088/2053-1591/ab063e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Yb L III -edge and Cu K-edge X-ray Absorption Spectroscopy in YbInCu4 and YbCdCu42019

    • Author(s)
      Hiroaki Anzai, Suzuna Ishihara, Hiroto Shiono, Kojiro Mimura, Toshiaki Iwazumi, Hitoshi Sato, Tao Zhuang, Keisuke T. Matsumoto, and Koichi Hiraoka
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2054 Pages: 040006/1-4

    • DOI

      10.1063/1.5084607

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temperature dependence of the Kondo resonance peak in photoemission spectra of YbCdCu42019

    • Author(s)
      Hiroto Shiono, Suzuna Ishihara, Kojiro Mimura, Hitoshi Sato, Eike F. Schwier, Kenya Shimada, Masaki Taniguchi, Shin-ichiro Ideta, Kiyohisa Tanaka, Tao Zhuang, Keisuke T. Matsumoto, Koichi Hiraoka, and Hiroaki Anzai
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2054 Pages: 040013/1-4

    • DOI

      10.1063/1.5084607

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photoinduced Reversible Local Deformation of the Surface Relief in Volume Single Crystals of TlInSe2, TlGaTe2, and TlSe2018

    • Author(s)
      Y. G. Shim, T. Asahi, K. Wakita, N. T. Mamedov, E. N. Alieva, and N. A. Abdullaev
    • Journal Title

      Technical Physics Letters

      Volume: 44 Pages: 643-645

    • DOI

      10.1134/S1063785018070295

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hard X-ray Photoemission Spectroscopy at Two Public Beamlines of SPring-8: Current Status and Ongoing Developments2018

    • Author(s)
      E. Ikenaga, A. Yasui, N. Kawamura, M. Mizumaki, S. Tsutsui, and K. Mimura
    • Journal Title

      Synchrotron Radiation News

      Volume: 31 Pages: 10-15

    • DOI

      10.1080/08940886.2018.1483652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic states of CeT2X20 (T:transition metal, X=Zn and Cd)2018

    • Author(s)
      Yusuke Hirose, Yoshitaka Suzuki, Fuminori Honda, Ruta Kulkarni, Arumugam Thamizhavel, Naomi Kawamura, Masaichiro Mizumaki, Ryohei Simokasa, Kojiro Mimura, Hiroshi Doto, and Rikio Settai
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 8 Pages: 115017/1-6

    • DOI

      10.1063/1.5043138

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 共鳴硬X線光電子分光計測技術の開発現状とその展望2019

    • Author(s)
      保井 晃,河村直己,池永英司,水牧仁一朗,筒井智嗣,三村功次郎
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] 層状TlGaSe2における光誘起変形のミリ秒過渡応答特性評価Ⅱ2019

    • Author(s)
      北野 稜汰、沈 用球、脇田 和樹、Nazim Mamedov
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 第一原理計算を用いたTlInS2におけるドープによる電子状態解析2019

    • Author(s)
      石川 真人、中山 隆史、脇田 和樹、沈 用球、Nazim Mamedov
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Photoluminescence properties of TlBr crystals for radiation detectors2018

    • Author(s)
      Y. Yasui, T. Onodera, T. Shyouji, K. Mochizuki, Y. G. Shim, N. Mamedov, K. Wakita
    • Organizer
      International Conference on Ternary and Multinary Compounds ICTMC-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Composition-ratio control of CZTS films deposited by PLD2018

    • Author(s)
      Yuta Goto, Masahiro Kotani, Yong-Gu Shim, Kazuki Wakita
    • Organizer
      International Conference on Ternary and Multinary Compounds ICTMC-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface analysis of CZTS films by tip-enhanced Raman scattering2018

    • Author(s)
      Kazuki Wakita, Raul Paucal, Yong-Gu Shim, and Nazim Mamedov
    • Organizer
      International Conference on Ternary and Multinary Compounds ICTMC-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface analysis of photovoltaic films of CuInS2 and CZTS2018

    • Author(s)
      Kazuki Wakita
    • Organizer
      Modern Trends in Condensed Matter Physics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] YbLIII -edge x-ray absorption spectroscopy in YbInCu4 and YbCdCu42018

    • Author(s)
      Hiroaki Anzai, Suzuna Ishihara, Hiroto Shiono, Kojiro Mimura, Toshiaki Iwazumi, Hitoshi Sato, Tao Zhuang, Keisuke T. Matsumoto, and Koichi Hiraoka
    • Organizer
      International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electronic band structure of YbCdCu 4 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy2018

    • Author(s)
      Hiroto Shiono, Suzuna Ishihara, Kojiro Mimura, Hitoshi Sato, Eike F. Schwier, Kenya Shimada, Masaki Taniguchi, Shin-ichiro Ideta, Kiyohisa Tanaka, Tao Zhuang, Keisuke T. Matsumoto, Koichi Hiraoka, and Hiroaki Anzai
    • Organizer
      International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pressure-dependent uranium valence states in UPd2Cd20 probed by high-energy resolution x-ray absorption spectroscopy2018

    • Author(s)
      Naomi Kawamura, Yusuke Hirose, Ryohei Shimokasa, Fuminori Honda, Naoki Ishimatsu, Masaichiro Mizumaki, Hiroshi Doto, and Koijro Mimura
    • Organizer
      International Conference on Magnetism
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature-induced valence transition in EuNi2(Si1-xGex)2 investigated by high resolution X-ray absorption spectroscopy2018

    • Author(s)
      Ryohei Shimokasa, Naomi Kawamura, Takayuki Matsumoto, Koki Kawakami, Taku Kawabata, Takayuki Uozumi, Akihiro Mitsuda, Hirofumi Wada, Masaichiro Mizumaki, and Kojiro Mimura
    • Organizer
      The 17th International Conference on X-Ray Absorption Fine Structure
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] YbL3 Resonant Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy of Valence Transition Compound YbInCu2018

    • Author(s)
      K. Maeda, H. Sato, Y. Akedo, T. Kawabata, K. Abe, R. Shimokasa, A. Yasui, M. Mizumaki, N. Kwamura, E. Ikenaga, S. Tsutsui, K. Matsumoto, K. Hiraoka, and K. Mimura
    • Organizer
      International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy in Materials Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electronic and optical properties of 2-dimensional incommensurate Tl-based semiconductors: First-principles studies on TlInS2, TlGaSe2 and TlGaS22018

    • Author(s)
      M. Ishikawa, T. Nakayama, K. Wakita, Y.-G. Shim, and N. Mamedov
    • Organizer
      International Conference on The Physics of Semiconductors
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射線検出用TlBr結晶のフォトルミネセンス特性2018

    • Author(s)
      安井 祐人, 小野寺 敏幸, 庄司 忠良, 望月 勝美, 沈 用球, ナジム マメドフ, 脇田 和樹
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] PLD法用CZTSターゲットの組成比制御2018

    • Author(s)
      後藤 優太、小谷 昌大、沈 用球、脇田 和樹
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Nanostructure evaluation of CZTS-film surface by tip-enhanced Raman scattering2018

    • Author(s)
      RAUL RAMOS PAUCAR、KAZUKI WAKITA、YONG-GU SHIM、NAZIM MAMEDOV
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 共鳴硬X線光電子分光による界面電子状態観測への展望2018

    • Author(s)
      三村功次郎
    • Organizer
      新日鐵住金「放射光・中性子利用技術研究会」
    • Invited
  • [Presentation] 硬X線領域における共鳴光電子分光計測技術の進展と展望2018

    • Author(s)
      三村功次郎,保井晃,池永英司,河村直己,水牧仁一朗,筒井智嗣,佐藤仁,魚住孝幸,光田暁弘,大原繁 男
    • Organizer
      第6回 SPring-8シンポジウム
  • [Presentation] 共鳴硬X線光電子分光計測技術の開発と展望2018

    • Author(s)
      保井晃,河村直己,池永英司,水牧仁一朗,筒井智嗣,三村功次郎
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 層状TlGaSe2における光誘起変形のミリ秒過渡応答特性評価2018

    • Author(s)
      北野 稜汰、沈 用球、脇田 和樹、Mamedov Nazim
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 多積層CdTeナノ粒子における誘電率スペクトルのサイズ依存性2018

    • Author(s)
      井上 直紀、金 大貴、脇田 和樹、沈 用球
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 層状3元タリウム化合物における光誘起変形現象の偏光依存性2018

    • Author(s)
      板倉 涼介、沈 用球、脇田 和樹、Mamedov Nazim
    • Organizer
      第79回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [Remarks] 千葉工業大学 教員情報 脇田和樹

    • URL

      https://www.lib.it-chiba.ac.jp/cithp/KgApp?kyoinId=ymkeygodggy

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Published: 2019-12-27  

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