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遷移金属酸化物にドープしたアニオンの電子状態とそれに及ぼす酸素欠陥の影響

研究課題

研究課題/領域番号 15K06421
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属物性・材料
研究機関横浜国立大学

研究代表者

関谷 隆夫  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60211322)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード光物性 / 酸窒化ジルコニウム / 二酸化チタン / 窒素ドーピング / 薄膜 / アニオンドーピング
研究成果の概要

ゾルゲル法により作成した高濃度窒素ドープTiO2粉末では、単結晶と同様、可視紫外分光から2.9eV付近に吸収帯を持つこと、ESR測定から窒素のHFSに起因するシグナルが観測されることを見出した。粉末の熱処理により、高窒素ドープ粉末においても、窒素の化学的環境が保たれていることを明らかにした。この粉末のN1sのXPS測定から、酸化、還元熱処理により窒素の原子価が変動することを見出した。
スパッタリングで作成したZrON薄膜は、酸素流量の増加に伴い、ZrNからZr2ON2、Zr8O7N4、ZrO2のように結晶相が変化し、XPS測定でZr周囲の酸素/窒素比を反映したZr3dピークのシフトを観測した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of plasma parameters for hollow cylindrical magnetron sputtering cathode2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodama, H. Iwata, M. Furusawa, M. Tanaka, T. Sekiya
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes (ISSP2017)

      巻: - ページ: 58-60

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of ZrON thin films prepared by reactive sputtering using a hollow cylindrical cathode2017

    • 著者名/発表者名
      H. Iwata, H. Ishii, D. Kato, S. Kawashima, K. Kodama, M. Tanaka, T. Sekiya
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes (ISSP2017)

      巻: - ページ: 88-91

    • NAID

      130005974879

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 反応性スパッタリング法により作成したZr-O-N薄膜の構造分析2017

    • 著者名/発表者名
      川島奨平, 児玉 翔, 岩田 寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 雑誌名

      光物性研究会論文集

      巻: 28 ページ: 139-142

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 円筒型マグネトロンスパッタリング装置の開発と基板に対する光学的ダメージ評価2017

    • 著者名/発表者名
      児玉 翔, 古澤将司, 岩田 寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 雑誌名

      光物性研究会論文集

      巻: 28 ページ: 303-306

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ドープanatase二酸化チタン中の可視光誘起永続キャリアについて2017

    • 著者名/発表者名
      小澤一謹, 船曳晴香, 関谷隆夫
    • 雑誌名

      光物性研究会論文集

      巻: 28 ページ: 311-314

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] sol-gel法を用いたanatase型二酸化チタンへのAlドープ2016

    • 著者名/発表者名
      小澤一謹, 関谷隆夫
    • 雑誌名

      第27回光物性研究会論文集

      巻: 27 ページ: 103-106

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 低ダメージスパッタリングカソードを用いた酸化、窒化ジルコニウム薄膜の作成2015

    • 著者名/発表者名
      古澤将司, 石井裕樹, 加藤大輝, 岩田寛, 関谷隆夫, 田中正俊
    • 雑誌名

      第26回光物性研究会論文集

      巻: 26 ページ: 179-182

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ二酸化チタンの欠陥制御と窒素の局所構造2018

    • 著者名/発表者名
      船曳晴香, 関谷隆夫, 小澤一謹
    • 学会等名
      第13回ナノテク交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタリングによるZr-O-N 薄膜の光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤大輝, 石井裕樹, 古澤将司, 岩田寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第12回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DCマグネトロンスパッタリングにより作製したZr-O-N薄膜の電気化学特性2017

    • 著者名/発表者名
      石井裕樹, 加藤大輝, 古澤将司, 岩田寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第12回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 円筒型マグネトロンスパッタリング装置のプラズマ密度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      児玉翔, 岩田寛, 古澤将司, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第12回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン還元によるアナターゼ型二酸化チタン単結晶の窒素欠陥制御2017

    • 著者名/発表者名
      松井明佑, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第12回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of plasma parameters for hollow cylindrical magnetron sputtering cathode2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodama, H. Iwata, M. Furusawa, M. Tanaka, T. Sekiya
    • 学会等名
      International Symposium on Sputtering and Plasma Processes 2017 (ISSP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of ZrON thin films prepared by reactive sputtering using a hollow cylindrical cathode2017

    • 著者名/発表者名
      H. Iwata, H. Ishii, D. Kato, S. Kawashima, K. Kodama, M. Tanaka, T. Sekiya
    • 学会等名
      International Symposium on Sputtering and Plasma Processes 2017 (ISSP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中空円筒型カソードを用いた反応性スパッタリングにより作成したZrON薄膜の特性2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 寛, 石井 裕樹, 加藤 大輝, 川島 奨平, 児玉 翔, 田中 正俊, 関谷 隆夫
    • 学会等名
      2017年真空・表面科学合同講演会:第37回表面科学学術講演会・第58回真空に関する連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタリング法により作成したZr-O-N薄膜の構造分析2017

    • 著者名/発表者名
      川島奨平, 児玉 翔, 岩田 寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円筒型マグネトロンスパッタリング装置の開発と基板に対する光学的ダメージ評価2017

    • 著者名/発表者名
      児玉 翔, 古澤将司, 岩田 寛, 田中正俊, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Nドープanatase二酸化チタン中の可視光誘起永続キャリアについて2017

    • 著者名/発表者名
      小澤一謹, 船曳晴香, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ二酸化チタンの欠陥制御2016

    • 著者名/発表者名
      木村勇太, 関谷隆夫,
    • 学会等名
      第11回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜国立大学教育文化ホール
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低ダメージスパッタリングカソードを用いた酸化ジルコニウム薄膜作成2016

    • 著者名/発表者名
      古澤将司, 石井裕樹, 加藤大輝, 岩田寛, 関谷隆夫, 田中正俊
    • 学会等名
      第11回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜国立大学教育文化ホール
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタリングを用いた酸窒化ジルコニウム薄膜の作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      加藤大輝, 石井裕樹, 古澤将司, 岩田寛, 関谷隆夫, 田中正俊
    • 学会等名
      第11回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜国立大学教育文化ホール
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低ダメージスパッタリングカソードを用いた酸化、窒化ジルコニウム薄膜の作成2015

    • 著者名/発表者名
      古澤将司, 石井裕樹, 加藤大輝, 岩田寛, 関谷隆夫, 田中正俊
    • 学会等名
      光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学 百年記念会館,
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DCマグネトロンスパッタリングによる窒化ジルコニウム薄膜の作製と物性2015

    • 著者名/発表者名
      石井裕樹, 加藤大輝, 古澤将司, 岩田寛, 関谷隆夫, 田中正俊
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会(日本表面科学会第35回表面科学学術講演会ならびに日本真空学会第56回真空に関する連合講演会),
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of low damage sputtering cathode and evaluation of its performance2015

    • 著者名/発表者名
      H. Iwata, K. Okada, H. Ishii, D. Kato, T. Sekiya, M. Tanaka
    • 学会等名
      The 37th International Symposium on Dry Process (DPS2015)
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 無機酸化物単結晶の作成と電子物性

    • URL

      http://www.sekiya-lab.ynu.ac.jp/research/anatase.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-01-27  

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