• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

第一原理計算によるワイドギャップ半導体の価電子制御と物質設計

研究課題

研究課題/領域番号 12042246
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

吉田 博  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30133929)

研究分担者 白井 光雲  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (60178647)
播磨 尚朝  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50211496)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード透明強磁性半導体 / マテリアルデザイン / 第一原理計算 / スピングラス / スピンFET / ハーフメタル / 磁性半導体 / ZnO ZnS GaN / 透明強磁性体 / ZnO / 同時ドーピング / 補償機構
研究概要

第一原理計算に基づいて、ZnO, ZnSやGaN, AINなどの透明なワイドギャップ半導体に遷移金属を高濃度にドープした系について透明強磁性体のマテリアルデザインをおこない、II-VI族半導体ではV, Crが、またIII-V族半導体ではV, Cr, Mnが強磁性状態で、しかも、一方のスピン状態だけにフェルミ面があり片方のスピン状態が絶縁体であるハーフメタリックな系を予言した。実際に実験グループが新物質の創製を行いZnO : V, ZnO : Co, GaN : Mnで強磁性を確認し、第一原理計算によるマテリアルデザインの有効性を検証した。第一原理計算によるマテリアルデザインの結果に立脚して、スピン・FETやスピン・トランジスタなどのプロトタイプの新機能スピンデバイスをデザインした。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Stabilization of Ferromagnetic States by Electron Doping in Fe-, Co-or Ni-Doped ZnO"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L334-L336 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katayama-Yoshida, T.Nishimatsu, T.Yamamoto, N.Orita: "Codoping Method for the Fabrication of Low-resistivity wide Band-gap Semiconductors in p-type GaN, p-type AIN and n-type Diamond : Prediction vs. Experiment"J. Physics Condens. Matter. 13. 8901-8914 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Material Design of GaN-based Ferromagnetic Diluted Magnetic Semiconductors"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L485-L487 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katayama-Yoshida, R.Kato, T.Yamamoto: "New Valence Control and Spin Control Method in GaN and AIN by Codoping and Transition Atom Doping"J. Crystal Growth. 231. 428-436 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Hyperfine Interactions and Magnetism of 3d Transition-Metal-Impurities in II-VI and III-V Compound-Based Diluted Magnetic Semiconductors"(Hyperfine Interactions) at HFI-12 (USA). (In press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Ferromagnetism in a transition metal atom doped ZnO"Physica E. 10. 251-255 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto, H.Katayama-Yoshida: "Physics and control of valence states in ZnO by codoping method"Physica B. 302-303. 155-162 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsushita, H.Harima, A.Yanase, H.Katayama-Yoshida: "Prediction of ferromagnetic (Zn, Mn)Se superlattice"Physica E. 10. 247-250 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawasaki, H.Katayama-Yoshida: "Valence control method of co-doping for the fabrication of metallic silicon from the first-principles calculation"Physica B. 302-303. 163-165 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nishimatsu, H.Katayama-Yoshida, N.Orita: "Theoretical study of hydrogen-related complexes in diamond for low-resistive n-type diamond semiconductor"Physica B. 302-303. 149-154 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Materials Design of Transparent and Half-Metallic Ferromagnets in V-or Cr-doped ZnS, ZnSe and ZnTe without P-or N-type Doping Treatment"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L651-L653 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Theoretical prediction for transparent ferromagnets with transition metal atom doped ZnO"Proc. 25^<th> Int. Conf. Phys. Semicond., Osaka 2000 (Springer Proceedings in Physics, 87, Eds. N.Miura and T.Ando). 236-237 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsushita, H.Harima, A.Yanase, H.Katayama-Yoshida: "Electronic Structure and Magnetic Properties of (Zn, Mn)Se With Carrier Doping Studies by FLAPW Method"Proc. 25^<th> Int. Conf. Phys. Semicond., Osaka 2000 (Springer Proceedings in Physics, 87, Eds. N.Miura and T.Ando). 264-265 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto, H.Katayama-Yoshida: "Materials design for the fabrication of p-type ZnO by codoping method"Proc. 25^<th> Int. Conf. Phys. Semicond., Osaka 2000 (Springer Proceedings in Physics, 87, Eds. N.Miura and T.Ando). 1409-1410 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Material and device design with ZnO-based diluted magnetic semiconductors"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. Vol.666. F4.6.1-F4.6.10 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, H.Katayama-Yoshida: "Ab intio study on the magnetism in ZnO-, ZnS-, ZnSe-, and ZnTe-based diluted magnetic semiconductors"Phys. sat. sol. (b). (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤和則, 吉田博: "解説:第一原理計算による新機能希薄磁性半導体のマテリアルデザイン"固体物理. 36. 377-390 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田博, 佐藤和則, 山本哲也: "第一原理計算による新機能性半導体のマテリアルデザイン -予言と実験の比較-"応用物理学会誌. Vol.70 No.8. 969-975 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katayama-Yoshida and T.Yamamoto: "Theoretical Prediction for Codoping Properties in Wide Band-gap Semiconductors [Invited Paper]"Jpn.J.Appl.Phys.(ICTMC-12, Taiwan, 2000). (To be published).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katayama-Yoshida,K.Sato,and T.Yamamoto: "Materials Design for the Low-Resistivity p-type ZnO and Transparent Ferromagnet with Transition Metal Atom Doped ZnO : Prediction vs.Experiment [Invited Paper]"MRS Symposium Proc.. Vol.623. 65-75 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto and H.Katayama-Yoshida: "Control of Valence States in ZnO by Codoping Method. [Invited Paper]"MRS Symposium Proc.. Vol.623. 223-234 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato and H.Katayama-Yoshida: "Material Design for Transparent Ferromagnets with ZnO-based Magnetic Semiconductors"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 No.6B. L555-L558 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shirai and H.Katayama-Yoshida: "Effects of the Geometricies of Boron-Rich Crystals on the Lattice Dynamics"J.Solid State Chemistry. 154. 20-25 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田博,佐藤和則,加藤竜次,山本哲也: "解説「ワイドギャップ半導体の新しい価電子制御法:予測と実験」"まてりあ. 第39巻 第9号. 749-756 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田博,佐藤和則,加藤竜次,山本哲也: "解説「熱非平衡結晶成長における同時ドーピング法による新しい価電子制御法とスピン制御法」"日本結晶成長学会誌. 第27巻 第4号. 232-240 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田博(共著): "新しい放射光の科学〜内殻励起が拓く新物質科学〜"講談社. 244 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi