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希土類添加単層MoS2: 将来のオプト・スピントロニクスの為の材料設計

研究課題

研究課題/領域番号 15F15374
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機材料・物性
研究機関大阪大学

研究代表者

吉矢 真人  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00399601)

研究分担者 ABDUL MAJID  大阪大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
ABDUL MAJID マジド  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-10-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードComputational study / Semiconductors / Monolayer / Prediction of properties / Doping / Prediction of Properties
研究実績の概要

The study on geometry optimization of displaced dopant indicates that the dopant did not occupy substitutional site in MoS2 upon relaxation. Our results pointed out an important aspect of doping into MoS2 that simple cationic substitutional may be carefully decided in computational modelling of defects since there may be more likelihood that dopant at off-cationic site gives minimum energy configuration.
It was surprisingly observed that interlayer separation increases after structural relaxation of charged supercells. The findings of our work are technologically very important and this effect has never been observed for MoS2 to best of our knowledge. Increased interlayer separation is advantageous to convert MoS2 from bulk to monolayer without hurting the material during conventional mechanical or chemical methods of achieving monolayers.
The symmetry analysis indicates that centrosymmetric structure of pure MoS2 is transformed into non-centrosymmetric structure upon doping RE atoms into one layer of double layer structure of the material. It predicts the usage of RE doped MoS2 for valley polarization and piezoelectric applications.
The value of band gap is observed to change in wide range from 0.55-1.53 eV upon doping which predicts usage of MoS2 for applications in detectors and emitters applicable in infrared to visible region of electromagnetic spectrum. In summary, we predict a class of MoS2 based materials having tuneable properties useful for miniature optical and magnetic devices to fulfil the future demands.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Study of structure dependent properties of MoS22016

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid, Masato Yoshiya
    • 雑誌名

      AMTC letters

      巻: 5 ページ: 90-91

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A density functional theory study of electronic properties of substitutional alloying of monolayer MoS2 and CeS2 surface models2016

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid, Zawaria Ghaffar, Usman Ali Rana, Salah Ud-Din Khan, Masato Yoshiya
    • 雑誌名

      Computational and Theoretical Chemistry

      巻: 1084 ページ: 98-102

    • DOI

      10.1016/j.comptc.2016.03.025

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of nitrogen vacancies in cerium doped aluminum nitride2016

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid, Farzana Asghar, Usman Ali Rana, Salauh ud Din, Masato Yoshiya, Fayyaz Hussain, Iftikhar Ahmad
    • 雑誌名

      Role of nitrogen vacancies in cerium doped Aluminum nitride

      巻: 412 ページ: 49-54

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2016.03.065

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Band Gap Dependence of Exchange Interactions in III-Nitride Based Diluted Magnetic Semiconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid and Masato Yoshiya
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC-5)
    • 発表場所
      Winc Aichi, Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-05-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of structure dependent electronic properties of MoS22016

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid and Masato Yoshiya
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC-5)
    • 発表場所
      Winc Aichi, Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Band Gap Dependence of Exchange Interactions in III-Nitride Based Diluted Magnetic Semiconductors2015

    • 著者名/発表者名
      Abdul Majid and Masato Yoshiya
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science (FMS2015)
    • 発表場所
      Waseda University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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