2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of 3D local structures around magnetic elements in room temperature ferromagnetic semiconductors
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25286040
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
林 好一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20283632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細川 伸也 熊本大学, その他の研究科, 教授 (30183601)
田中 義人 兵庫県立大学, その他の研究科, 教授 (80260222)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 蛍光Ｘ線ホログラフィー / 局所構造 / ３Ｄ原子イメージ / 希薄磁性半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、ノンドープのZnSnAs2について蛍光Ｘ線ホログラフィーを用いた構造解析を行い、スファレライト構造であることやAs副格子が大きく乱れていることが分かった。MnドープZnSnAs2については、Mn周辺の第二近接原子の強度が弱いために、そこにMn原子が存在することが示唆された。また、得られた複数の原子像から、Mn-As-ZnやMn-As-Snの結合角を推定した。第一原理計算より、ZnSnAs2のZnサイト及びSnサイトに、V～Niなどの3d金属原子をドープした場合の計算を行った。その結果、ZnサイトにMnをドープした結果では反強磁性になり、Snサイトでは強磁性になることが分かった。この結果は実験結果を支持している。
アナターゼ型のCo:TiO2の蛍光X線ホログラフィーとX線吸収微細構造法及び第一原理計算の結果を組み合わせることによって、サブオキサイド構造の詳細を決定した。Co周辺は酸素が欠損しており、なおかつTiが間入サイトに侵入していることが分かった。また、電子状態の計算結果から、サブオキサイドクラスター全体として磁気モーメントを有しいることも分かった。ルチル型のCo:TiO2と同様にサブオキサイドの構造とは若干異なっているが共通点も多い。非平衡成長による酸化物薄膜は準安定構造をとる場合があることが知られているが、ドーパント周囲で母体の結晶構造と異なるサブオキサイド構造の形成が普遍的であることが示された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Chemical and orbital fluctuations in Ba3CuSb2O92016
Author(s)
Yusuke Wakabayashi, Daisuke Nakajima, Yuki Ishiguro, Kenta Kimura, Tsuyoshi Kimura, Satoshi Tsutsui, Alfred Q. R. Baron, Kouichi Hayashi, Naohisa Happo, Shinya Hosokawa, Kenji Ohwada, and Satoru Nakatsuji
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 93
Pages: 245117
DOI
Peer Reviewed
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