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2012 Fiscal Year Annual Research Report

IV族系化合物半導体の結晶構造改変による新機能創出と熱電変換素子への応用

Research Project

Project/Area Number 22560294
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

立岡 浩一  静岡大学, 工学部, 教授 (40197380)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsシリサイド / 熱電素子 / 結晶成長 / 自然エネルギー / ナノ構造制御 / 酸化 / メカニカルアロイング / 焼結体
Research Abstract

1,元素置換反応法によるp型Ca系IV族化合物の作製において,新規に現れる未知相の探索のため,テンプレートであるMg2SiのMgを残留させる方法やGe, Snを添加する方法を試し,Ca(Mg)2Si(Ge,Sn)を作製した.作製した化合物のXRDスペクトルには,さらに未知の相の存在を示唆する回折ピークが現れた.Ca-Mg-Si(Ge,Sn)系化合物も Ca系IV族化合物の新規物質のひとつとして期待できる.
2,メカニカルアロイング法により作製したp型Caシリサイドの試料に関して高輝度放射光を用いて得られたXRDスペクトルより新規相の構造を検討した.新規相の構造はCa-Si二元系と仮定しては,示差熱・熱重量測定,赤外領域透過及び反射測定,ラマン分光の評価結果と矛盾しない構造は得られなかった.またこれらの評価法により新規相では,斜方晶(orthorhombic)Ca2Siに認められない物性の出現が確認できた.またCa系,Mg系以外のIV族化合物の生成も行い,Mg-Ge-Si系ナノロッド,CrSi2ナノワイヤバンドル, Mg2Si/MgOナノコンポジットバンドルの生成による材用のナノ構造化による新規物性の創出の可能性など進展があった.またナノレベルでの構造の変化を考察するためAg系ナノ構造の作成及び構造評価を行った.
本研究開始のきっかけとなったCaシリサイドの新構造同定については一部不明の点が残ったが.一方この解明の過程でCa-Mg-Si系,Mg-Ge-Si系,ナノ構造物質による新規物性出現の可能性がでてくるなど多くの進展があった.

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

    (23 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Syntheses and structural characterizations of CrSi2 nanostructures using Si substrates under CrCl2 vapor2013

    • Author(s)
      Wen Li, Erchao Meng, Tomoji Matsushita, Shingo Oda, Daisuke Ishikawa, Kaito Nakane, Junhua Hu, Shaokang Guan, Akihiro Ishida , Hirokazu Tatsuoka
    • Journal Title

      J.Cryst.Growth

      Volume: 365 Pages: 11-18

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.12.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of Ag Nanostructures on Various Metallic Substrates2013

    • Author(s)
      E. Meng, K. Nakane, T. Matsushita , W. Li, S. Oda, K. Shirai, S.M. Cai, M. Shimomura, W. Tomoda, T. Kobayashi, Y. Kuno, K. Miyabayashi and H. Tatsuoka "
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 38(1) Pages: 73-79

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Syntheses of a Variety of Silicide Nanowire and Nanosheet Bundles2012

    • Author(s)
      H. Tatsuoka, W. Li, E. Meng, and D. Ishikawa
    • Journal Title

      ECS Transactions, Volume 50, "Low-Dimensional Nanoscale Electronic and Photonic Devices 5"

      Volume: 50(6) Pages: 3-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Mg2Si/MgO Nanofibers Using SiO2 Nanofibers in Mg Vapor2012

    • Author(s)
      W. Li, Q. Yang, H. Tatsuoka
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 10 Pages: 297-300

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2012.297

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of Cu-oxide nanowires on Cu substrates by thermal annealing2012

    • Author(s)
      S.M. Cai, T. Matsushita, H. Fujii, K. Shirai, T. Nonomura and H. Tatsuoka*, C.-W. Hsu, Y.-J. Wu and L.-J. Chou
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 10 Pages: 175-179

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2012.175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic transports for thermoelectric applications on IV-VI semiconductors2012

    • Author(s)
      Akihiro Ishida, Yutaro Sugiyama, Hirokazu Tatsuoka, Tomoki Ariga, Mikio Koyano, Sadao Takaoka
    • Journal Title

      Materials Transaction

      Volume: 53(7) Pages: 1226-1233

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparations of Nanostructured Silicide Bundles and Oxide Arrays

    • Author(s)
      H. Tatsuoka, W. Li, E. Meng, D. Ishikwa, K. Nakane, S. Oda, T. Matsushita
    • Organizer
      the International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE 2012)
    • Place of Presentation
      The Magani Hotel(Kuta, bali, Indonesia)
  • [Presentation] Growth of CrSi2 nanostructures using CrCl2 powder on Si substrates

    • Author(s)
      W. Li, E. C. Meng, T. Matsushita, S. Oda, D. Ishikawa, K. Nakane, H. Tatsuoka
    • Organizer
      the International Conference on Nano Electronics Research and Education (ICNERE 2012)
    • Place of Presentation
      The Magani Hotel(Kuta, bali, Indonesia)
  • [Presentation] ナノワイヤ,ナノシートによる金属シリサイド塊のナノ構造化

    • Author(s)
      立岡浩一, 李文, 孟二超 ,石川大輔, 中根海斗, 小田晋吾
    • Organizer
      第14回シリサイド系半導体夏の学校
    • Place of Presentation
      マホロバマインズ三浦(神奈川県三浦市)
  • [Presentation] シリサイドナノ構造束の作製

    • Author(s)
      李文,孟二超,石川大輔,中根海斗,小田晋吾,立岡浩一
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北地区・松山大学文京キャンパス(愛媛県松山市)
  • [Presentation] Growth of Sodium Carbonate and Stannate Nano-/Micro-rods

    • Author(s)
      K. Nakane, K. Shirai, E. Meng, W. Li, S. Oda, T. Matsushita and H. Tatsuoka
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012),
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama(神奈川県横浜市)
  • [Presentation] Growth of Ag Nanostructures on Various Metallic Substrates

    • Author(s)
      E. Meng, K. Nakane, K. Shirai, S.M. Cai, T. Kobayashi, Y. Kuno, W. Li, S. Oda, T. Tatsushita and H. Tatsuoka
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012),
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama(神奈川県横浜市)
  • [Presentation] Syntheses of a Variety of Silicide Nanowire and Nanosheet Bundles

    • Author(s)
      H. Tatsuoka, W. Li, E. Meng, and D. Ishikawa (Invited)
    • Organizer
      222nd ECS Meeting, Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science PRiME,
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center and the Hilton Hawaiian Village(Honolulu, Hawaii, USA)
    • Invited
  • [Presentation] 金属珪化物及び酸化物ナノ構造束の作製と組織制御

    • Author(s)
      立岡浩一,李文,孟二超,石川大輔,中根海斗,小田晋吾,松下智治
    • Organizer
      第56回日本学術会議材料工学連合講演会, 421
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
  • [Presentation] Thermoelectric Characteristics of Compositionally Homogeneous Si1-xGex Bulk Crystals

    • Author(s)
      M. Arivanandhan, M. Omprakash, R. A. Kumar, T. Koyama, Y. Momose, A. Tanaka, H. Ikeda, G. Ravi, H. Tatsuoka, A. Ishida, and Y. Hayakawa et al
    • Organizer
      The 14th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium -Toward Advanced Imaging Science Creation-
    • Place of Presentation
      Research Institute of Electronics, Shizuoka University(静岡県浜松市)
  • [Presentation] In-Situ Observations of Dissolution, Growth Processes of Si into Ge Melt by X-ray Penetration Method

    • Author(s)
      M. Omprakash, M. Arivanandhan, R. A. Kumar, H. Morii, T. Aoki, T. Koyama, Y. Momose, H. Ikeda, H. Tatsuoka, and Y. Hayakawa et al.
    • Organizer
      The 14th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium -Toward Advanced Imaging Science Creation-
    • Place of Presentation
      Research Institute of Electronics, Shizuoka University(静岡県浜松市)
  • [Presentation] Synthesis and Electric Property of Silicide Nanowire Bundles

    • Author(s)
      W. Li, E. C. Meng, T. Matsushita, S. Oda, D. Ishikawa, K. Nakane, and H. Tatsuoka
    • Organizer
      The 14th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium -Toward Advanced Imaging Science Creation-
    • Place of Presentation
      Research Institute of Electronics, Shizuoka University(静岡県浜松市)
  • [Presentation] Simple Fabrication and Structural Modification of Silicide, Oxide and Metallic Nanostructures by Thermal Treatment

    • Author(s)
      Hirokazu Tatsuoka, W. Li, E. Meng, D. Ishikawa, K. Nakane, S. Oda, T. Matsushita
    • Organizer
      Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG)
    • Place of Presentation
      the Doubletree by Hilton Orlando at SeaWorld(Orlando, Florida, USA)
    • Invited
  • [Presentation] Simple Syntheses of Morphologically Controlled Nano-structural Bundles and Arrays

    • Author(s)
      H. Tatsuoka, W. Li, E. Meng, D. Ishikawa, K. Nakane, S. Oda, T. Matsushita
    • Organizer
      International Conference on Nanoscience and Nanotechnology (ICONN-2013),
    • Place of Presentation
      SRM UNIVERSITY(Kattankulathur, Chennai, India)
    • Invited
  • [Presentation] Growth and structural property of MnSi1.7 bulk crystals by molten salt method

    • Author(s)
      李文,孟二超,松下智冶,小田晋吾,石川大輔,中根海斗,立岡浩一
    • Organizer
      2013年春季 第60回 応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
  • [Presentation] Effect of solute transport on dissolution of Si into Ge melt and growth of SiGe

    • Author(s)
      Omprakash Muthusamy,Arivanandhan Mukannan,Arun Kumar Raman,森井久史,青木徹,小山忠信,百瀬与志美,池田浩也,立岡浩一,岡野泰則,小澤哲夫,稲富裕光,Sridharan Moorthy Babu,早川泰弘
    • Organizer
      2013年春季 第60回 応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
  • [Presentation] シリサイドナノ構造のさらなる形状制御を目指して―制御技術,制御方法の検討―

    • Author(s)
      立岡浩一
    • Organizer
      第21回シリサイド系半導体研究会
    • Place of Presentation
      海老名市商工会館(神奈川県海老名市)
    • Invited
  • [Remarks] Hiro - Tatsuoka Lab. Shizuoka University

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tehtats/TatsuokaLab/Welcome.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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