2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19205026
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
谷口 尚 National Institute for Materials Science, ナノ物質ラボ, グループリーダー (80354413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 賢司 独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, 主幹研究員 (20343840)
津田 統 独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, 特別研究員 (10242041)
大場 史康 京都大学, 工学研究科, 助教 (90378795)
山田 貴壽 産業技術総合研究所, ダイヤモンド研究センター, 研究員 (30306500)
小林 一昭 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主幹研究員 (00354150)
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| Keywords | 六方晶窒化ホウ素 / 深紫外線発光 / 金属フラックス結晶成長 / 自由励起子発光 |
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| Research Abstract |
これまで、反応性のアルカリ溶媒を用いた高圧環境下でのみ合成されていた、高輝度の深紫外線発光を呈する高純度六方晶窒化ホウ素(hBN)の常圧合成プロセスを確立した。Ni系の遷移金属にMoを添加した溶媒を用い、新たに試作した縦型結晶成長炉を用いて、1500℃付近での窒素一気圧下でアルミナ基板上にhBN結晶を得た。得られたhBN結晶の発光特性は高圧合成によるものと同様に、波長215nm付近の高輝度のバンド端発光を呈した。六方晶窒化ホウ素の低温(8K)におけるバンド端の詳細な光学特性の観測を行い、バンド端で特徴的な4つの準位からなるスペクトル系列をみいだした。このバンドは既報の理論予測に合致する。しかし、この理論予測には結晶の対称性を考慮していないという問題があるため、実験結果と理論を矛盾無く説明する動的ヤンテラー効果を取り入れたエキシトンバンドモデルを提案している。このモデルによりエキシトンの大きな振動子強度やエキシトンの自己束縛状態の形成などが分かり、六方晶窒化ホウ素の特異なエキシトンの全貌が明らかになりつつある。(投稿中)。
hBNへの制御されたドーピングとして成功したセリウム(Ce)添加系について,X線吸収端微細構造(XANES)の測定と第一原理計算を行い,Ceの電子状態を明らかにした。
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Research Products
(28 results)
