2014 Fiscal Year Annual Research Report
バイクリスタル合成法による局在量子構造の材料設計と高機能化
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24686069
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
王 中長 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (20510548)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 転位 / 透過走査型電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、転位を導入する母材として、絶縁体の高純度(99.9%)酸化マグネシウム (MgO)単結晶を用いた。高密度な転位配列の導入法として、高温接合技術で形成されるバイクリスタル（図3）の粒界を利用した。格子のミスマッチを補償するために周期的に生じる転位や歪んだ構造ユニットを配列させることを試みる。理論計算によって、安定な粒界が形成すると予測されるΣ5(310)[001]対応格子粒界や小傾角粒界を用いる（図4）こととし、同じ結晶の等価な低指数面を1°～18.4°ほど傾けて切断し、鏡面加工・洗浄後、高温(1500℃10時間)で接合した。またMgOのΣ5(310)[001]対応方位関係から僅かに1.6度ほど傾角させたNear-Σ粒界も用いて比較した。
さらに、接合時の熱処理によって、同時に不純物元素を転位に沿ってパイプ拡散させ、不純物元素の量子細線を形成させることも考慮した。界面の断面をTEM/STEM観察するために薄片化を行った。
MgOバイクリスタル粒界界面の微細構造解析には、TEMおよびSTEMを用いて行った。断面観察用試料はアルゴンイオンスパッタ法により作製した。汎用TEM(加速電圧:200kV)を用いて低倍観察、高分解能(HRTEM)観察および制限視野電子回折図形(SAED)解析により界面の微細構造や結晶方位関係について詳細に観察を行った。接合角度について、SAEDパターン解析及びHRTEM像解析により評価した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
