Project/Area Number |
08J07940
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Physical properties of metals
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
宮崎 吉宣 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
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Project Period (FY) |
2008 – 2010
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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Keywords | ボロン / 準結晶 / 近似結晶 / 複雑構造固体 / ホウ化物 / 擬ギャップ / ホウ素 / 結晶構造 / 電子構造 / TEM / STEM |
Research Abstract |
正10角形準結晶と関連の深いBTiRu近似結晶3種類について、試料を作製し、構造・物性を評価した。α、δ、およびζ相は、HBS型正10角形準結晶と共通の単位構造からなり、それぞれ異なる配列による非常に複雑な近似結晶であることが明らかとなった。これらはいずれも単相での試料作製が可能であり、わずかな組成の違いにより格子定数が大きく異なる相が生成し、物性研究の対象として興味深い。 これらの近似結晶について、第一原理計算(FLAPW法)により電子構造をもとめたところ、フェルミエネルギー付近の状態密度に擬ギャップ(0でない鋭い落ち込み)が見られた。また、電子回折図形における強反射に対応するブリルアンゾーン境界とこれらの擬ギャップの波数がほぼ一致することから、これらの近似結晶および準結晶の安定性の起源が従来の準結晶と同様に、フェルミ準位とブリルアンゾーンの相互作用による擬ギャップ形成(ヒューム=ロザリー機構)によるとして説明できることを示した。 近似結晶の物性測定では、α、δ、およびζ相について電気抵抗率の温度依存性は正であるものの非常に小さかった。構造異方性が大きいことを考慮すると、準周期面内の電気物性は半導体的になっている可能性がある。このうちα相では組成のわずかに異なる複数の試料について熱電物性を測定し、ゼーベック係数、電気抵抗率ともに組成により大きく変化することを明らかにした。これは組成の変化によって擬ギャップ中をフェルミ準位が移動していることに由来すると解釈できる。ボロン系準結晶・近似結晶において電子濃度調整による熱電性能の最適化が可能であることが分かり、今後の熱電材料探索の指針が示された。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)