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2012 Fiscal Year Annual Research Report

Theory of embedded nanostructures

Research Project

Project/Area Number 21686003
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

RAEBIGER HANNES  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (20531403)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywordsスピントロニクス / 太陽電池 / 理論計算 / マテリアルデザイン
Research Abstract

研究目的は半導体中のナノ構造の理論研究及びそれによって新機能材料の理論的開発です。
その目的に向けて、具体的に半導体中の遷移金属不純物及び不純物クラスタの理論計算を行いました。ホスト半導体材料はGaN,AlN,GaAs,ZnTeで、不純物は磁性をもつCr,Mn,Fe,Gdです。まず最初、第一原理計算のより、下記のような成果を得られました。(1)AlN,GaN,GaAs中の遷移金属不純物の磁気相互作用の理論的説明。(2)GaN,AlN中のポラロン理論。(3)GaAsにおけるMn,FeのSTM実験の予想。(4)AlN,ZnTe中の1次元的ナノ構造「準1次元鎖」の形及び伝導性及び磁性の理論。(5)GaN/GdNの2次元的界面構造、磁性、ショットキー電位差を求めた。
上記の第一原理計算により、半導体中の1次元的ナノクラスタを応じて、新材料開発原理を作成した。準1次元鎖のあつさによって磁気相互作用はコントロールができます。それらのナノ構造の結晶成長の具体的なやり方を提案しました。特に、不純物の電化状態によって、結晶成長のコントロールを提案しました。
半導体における金属ナノ構造・ナノ界面でのショットキー接合計算によって新たな太陽電池材料を提案しました。
上記の研究成果は国際学会及び発表論文で発表されています。現時点で昨年度の成果について、投稿済みの論文は3本。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Stability of high and low spin states2013

    • Author(s)
      Hannes Raebiger, Shuhei Fukutomi, Hiroshi Yasuhara
    • Organizer
      APS March Meeting 2013
    • Place of Presentation
      Baltimore, MD, USA
    • Year and Date
      20130318-20130322
  • [Presentation] Quantum mechanical description of high and low spin states2012

    • Author(s)
      Hannes Raebiger, Shuhei Fukutomi, Hiroshi Yasuhara
    • Organizer
      ACCMS-VO7
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      20121123-20121125
  • [Presentation] Spin multiplicity of octahedral cobalt complexes2012

    • Author(s)
      Hannes Raebiger, Shuhei Fukutomi, Hiroshi Yasuhara
    • Organizer
      IUMRS-ICEM2012
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20120923-20120928
  • [Presentation] First principles calculation of the Schottky barrier height at the GdN:GaN interface2012

    • Author(s)
      Toshiya Kagawa, Hannes Raebiger
    • Organizer
      IUMRS-ICEM2012
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20120923-20120928
  • [Presentation] Several quasi 1-dimensional Cr atomic chains embedded in (Zn,Cr)Te2012

    • Author(s)
      Hikaru Nakayama, Takeshi Fujita, Hannes Raebiger
    • Organizer
      IUMRS-ICEM2012
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20120923-20120928
  • [Presentation] Tuning of d-d interactions in transition metal (TM) compounds2012

    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Hannes Raebiger
    • Organizer
      IUMRS-ICEM2012
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20120923-20120923
  • [Presentation] Strength of d-d interactions in transition metal compounds2012

    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Hannes Raebiger
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ヶ谷区
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] Analysis of magnetization of Al_2 and Al_32012

    • Author(s)
      Daisuke Yoshida, Hannes Raebiger
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ヶ谷区
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 第一原理計算による GdN/GaN 界面上 のショットキー障壁の数値評価2012

    • Author(s)
      Toshiya Kagawa, Hannes Raebiger
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ヶ谷区
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] Tuning of d-d interactions in transition metal (TM) compounds2012

    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Hannes Raebiger
    • Organizer
      PASPS-VII
    • Place of Presentation
      Eindhoven, The Netherlands
    • Year and Date
      20120805-20120808
  • [Remarks] 論文1

    • URL

      http://arxiv.org/abs/1209.6432

  • [Remarks] 論文2

    • URL

      http://arxiv.org/abs/1210.0963

URL: 

Published: 2014-07-24  

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