2017 Fiscal Year Annual Research Report
Charge transport in photo-doped conductors
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26287064
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
寺崎 一郎 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30227508)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 裕道 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (80372530)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光物性 / セラミックス / 先端機能デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、(a)様々な絶縁体単結晶や薄膜に光を照射することによってキャリアを励起し、(b)その電気伝導率、熱起電力、ホール係数、熱伝導率を光の波長・強度、温度の関数として計測し、(c)光によってドープされたキャリアのキャリア濃度、移動度、ローレンツ数を定量的に明らかにすることである。本年度の実績を以下に列挙する。
(1) SrTiO3単結晶に対する405 nmの入射光に対する光ゼーベック効果の解析を進め論文にまとめた。そこでは、キャリア濃度が極限まで少ないときの電荷輸送現象を論じている。論文は現在査読中である。
(2) 透明2重膜の光熱電効果をしらべるため、北海道大学太田研究室で作成されたBaSnO3薄膜の光ゼーベック効果を測定した。SrTiO3とBaSnO3はともに透明な絶縁体であるが、報告されたBaSnO3のバンドギャップはSrTiO3よりわずかに小さい。これを利用して、SrTiO3にドープされた電子ホール対もBaSnO3に流れ込み、光熱電効果が増強されることを期待した。測定された光ゼーベック係数は室温で-1 mV/K程度であった。この結果についてはSrTiO3基板単体での値と同程度で、顕著な増強効果を見いだせなかった。これらの結果は、BaSnO3のバンドギャップはSrTiO3と同じかむしろ大きく下地の基板をMgOなどに変えないかぎり有意な増強効果は得られないことがわかった。得られた実験結果の解析には、2層の光ドープ効果の寄与を分離することが課題である。
(3) 5 eVのエネルギーギャップを持ったアルミニウム酸化物に対して光照射を行った。その結果、キャリアドーピングは起きず、生成された電子ホールペアはギャップ内準位に捉えられたものと考えられる。その際、誘電率が増大するという、異常な光誘電効果を見出した。今後はこの微視的機構の解明が急務である。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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