| 研究概要 |
この2年間に得た成果を以下にまとめる。
(1)Al-Mg-Zn,Al-Mg-Cu,Al-Ma-Ag,Al-Mg-Pd,Mg-Ga-Znの5つの系において準結晶と近似結晶の存在領域をメカニカルアロイング法を用いて決定した。その結果電子濃度e/aが2.15〜2.20で,しかも近似結晶が存在する組成より数%Mgが濃い組成域で安定な準結晶が常に生成することを見い出した。
(2)RT-型としてAl-Mg-Zn,Al-Mg-Cu,Al-Mg-Pd準結晶,MI型としてAl-Mg-Pd,Al-Rn-Cu,Al-Pd-Pc準結晶を液体急冷法で作製し,その価電子帯をXPS,SXS及び電子比熱係数の測定により調査した。その結果,RT型準結晶の価電子帯は自由電子的であり,しかしフェルミ準位近傍には擬ギャップが存在することを示した。一方MI型準結晶では遷移金属元素が持つd-バンドが広がり,Al-3p電子分布が擬ギャップとd-バンドの影響を受けてフェルミ準位以下の狭いエネルギー域にとじ込められ状態密度に鋭いスパイク状ピークを生み出すと結論した。
(3)このような価電子帯構造を基にして電気伝導度とホール係数の振る舞いを考察した。ホール係数の符号と絶対値からN型及びP型準結晶を区別出来た。さらに電子比熱係数及び電子伝導度がMI型,RT型を問わずキャリア数でよく整理出来ることを示した。このことからこのような準結晶では電子又はホールのどちらかが支配的になっていると結論した。
4)レーザーアブレイション法によりAl-Pd-Mn準結晶薄膜の合成に成功した。
以上より,準結晶半導体薄膜を合成するための基礎研究として第1歩をふみ出せたと評価している。
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