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高効率熱電変換素子材料としてのナノ変調構造をもつTlInSe_2

研究課題

研究課題/領域番号 17560290
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

脇田 和樹  大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (80201151)

研究分担者 芦田 淳  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (60231908)
沈 用球  大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (20336803)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードTIInSe 2 / インコメンシュレート相 / ゼーベック係数 / 熱電変換 / フォトルミネセンス / 電流電圧特性 / エリプソメトリー / 角度分解光電子分光 / TlInSe_2 / 負性抵抗 / 強誘電性
研究概要

TIInSe_2結晶の電流電圧特性を測定し、強誘電性を示す試料があることがわかった。また、大電流領域では試料も測定ごとに電流-電圧特性が変化し、メモリー効果を観測した。試料を150℃まで加熱することによりメモリー効果が消失することから、この現象は他のT1系化合物で観測されるインコメンシュレート相におけるメモリー効果であると推論した。
次に、TIInSe_2結晶のフォトルミネセンススペクトルを初めて観測し、0.97eVと1.05eVの位置にピークは励起強度依存性からfree-to-bound遷移によるものと推測した。またスペクトルの温度依存性から活性化エネルギーを求め発光に関与するバンド内準位を評価した。さらにPL励起スペクトルよりバンド端付近にexciton-likeな鋭いピークを観測し、このピークについて考察すると共に、TIInSe_2のバンドギャップについて議論した。
また、TIInSe_2結晶の吸収特性を観測し、60から150℃の温度領域で吸収係数スペクトルの構造変化を見出した。またTIInSe_2化合物の吸収特性から間接遷移型であり、遷移に寄与するフォノンエネルギーがこの領域で減少している。これは相転移によるインコメンシュレート相の超格子構造に基づくバンドの折り返しによると考えた。
角度分解光電子分光法によりTIInSe_2結晶のバンド構造を直接観測した。その結果は計算によって求めたバンド構造とよく一致していた。また温度変化によりフェルミレベルが大きく移動していると考えられる。さらに50Kでミニギャップらしい構造を観測した。これらの現象はインコメンシュレート相での巨大ゼーベック係数を示唆している。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (26件)

  • [雑誌論文] Angle-resolved photoemission study of quasi one-dimensional TlInSe_22007

    • 著者名/発表者名
      K.Mimura, M.Arita, K.Wakita, N.Mamedov, 他5人
    • 雑誌名

      J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 156-158

      ページ: 379-382

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Angle-resolved photoemission study of quasi one-dimensional TlInSe_22007

    • 著者名/発表者名
      K.Mimura, M.Arita, K.Wakita, N.Mamedov, G.Orudzhev, Y.Taguchi, K.Ichikawa, H.Namatame, M.Taniguchi
    • 雑誌名

      J.Electron Spectroscopy and Related Phenomena Vol.156-158

      ページ: 379-382

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TiInSe_2の空間制限電流2007

    • 著者名/発表者名
      安部公二, 村上剛, 沈用球, 芦田淳, 脇田和樹, E. Mammadov, N. Mamedov
    • 雑誌名

      多元系機能材料研究会成果報告集

      ページ: 41-44

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] TlInS_2の層面内屈折率の温度依存性2007

    • 著者名/発表者名
      西本祐一郎, 村上剛, 脇田和樹, 沈用球, N. Mamedov
    • 雑誌名

      多元系機能材料研究会成果報告集

      ページ: 49-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Band Structure and Dielectric Function of TlInTe_22006

    • 著者名/発表者名
      K.Wakita, Y.Shim, G.Orudzhev, N.Mamedov, F.Gashimzade
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) 203・11

      ページ: 2841-2844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dielectric Properties, Conduction Mechanizm and Possibility of Nanodomain State with Quantum Dot Formation in Gamma-Irradiated Impurity-Doped Incommensurate TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      R.M.Sardarly, N.T.Mamedov, K.Wakita, Y.Shim
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) 203・11

      ページ: 2845-2851

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic phase modulated ellipsometry in application to some novel single and polycrystalline ternary compounds2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mamedov, Y.Shim, H.Toyota, K.Wakita, 他2人
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) 203・11

      ページ: 2852-2855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical constants at and below energy gap of layered ternary T1 compounds2006

    • 著者名/発表者名
      W.Okada, Y.Shim, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Phys. stat. sol. (c) 3・2

      ページ: 919-2922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Incoherent ellipsometry below energy gap of TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, W.Okada, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 509

      ページ: 137-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Band Structure and Dielectric Function of TlInTe_22006

    • 著者名/発表者名
      K.Wakita, Y.Shim, G.Orudzhev, N.Mamedov, F.Gashimzade
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) Vol.203, No.1

      ページ: 12841-2844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dielectric Properties, Conduction Mechanizm and Possibility of Nanodomain State with Quantum Dot Formation in Gamma-Irradiated Impurity-Doped Incommensurate TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      R.M.Sardarly, N.T.Mamedov, K.Wakita, Y.Shim
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) Vol.203, No.11

      ページ: 2845-2851

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic phase modulated ellipsometry in application to some novel single and polycrystalline ternary compounds2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mamedov, Y.Shim, H.Toyota, K.Wakita, N.Yamamoto, S.Iida
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (a) Vol.203, No.11

      ページ: 2852-2855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical constants at and below energy gap of layered ternary Tl compounds2006

    • 著者名/発表者名
      W.Okada, Y.Shim, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) Vol.3, No.2

      ページ: 919-2922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Incoherent ellipsometry below energy gap of TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, W.Okada, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.509

      ページ: 137-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Band Structure and Dielectric Function of TlInTe_22006

    • 著者名/発表者名
      K.Wakita, Y.Shim, G.Orudzhev, N.Mamedov, F.Gashimzade
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(a) 203・11

      ページ: 2841-2844

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Properties, Conduction Mechanizm and Possibility of Nanodomain State with Quantum Dot Formation in Gamma-Irradiated Impurity-Doped Incommensurate TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      R.M.Sardarly, N.T.Mamedov, K.Wakita, Y.Shim, 他3人
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(a) 203・11

      ページ: 2845-2851

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Soectroscopic phase modulated ellipsometry in application to some novel single and polycrystalline ternary compounds2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mamedov, Y.Shim, H.Toyota, K.Wakita, N.Yamamoto, S.Iida
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(a) 203・11

      ページ: 2852-2855

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical constants at and below energy gap of layered ternary Tl compounds2006

    • 著者名/発表者名
      W.Okasa, Y.Shim, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(c) 3・8

      ページ: 2919-2922

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Band Structure and Dielectric Function of TlInTe_22006

    • 著者名/発表者名
      K.Wakita, Y.Shim, G.Orudzhev, N.Mamedov, F.Gashimzade
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Properties, Conduction Mechanizm and Possibility of Nanodomain State with Quantum Dot Formation in Gamma-Irradiated Impurity-Doped Incommensurate TlInS_22006

    • 著者名/発表者名
      R.M.Sardarly, N.T.Mamedov, K.Wakita, Y.Shim, A.I.Nadjafov, O.A.Samedov, E.A.Zeynalova
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b) (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic phase modulated ellipsometry in application to some novel single and polycrystalline ternary compounds2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mamedov, Y.Shim, H.Toyota, K.Wakita, N.Yamamoto, S.Iida
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b) (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence study of TlInSe_2 crystals2006

    • 著者名/発表者名
      K.Abe, K.Wakita, Y.Shim, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Abstacts of 15^<th> International Conference of Ternary and Multinary Compounds

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] TlInSe_2のPLとPL励起スペクトル2006

    • 著者名/発表者名
      阿部賢一郎, 村上剛, 脇田和樹, 沈用球, マメドフナジム
    • 雑誌名

      多元系機能材料研究会成果報告集

      ページ: 139-142

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Light Figure Studies of Optical Anisotropy Induced by Nanoscale Spatial modulation in TlInS_22005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, N.Unemee, A.Abdullayeva, 他2人
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solids 66

      ページ: 2116-2118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Light Figure Studies of Optical Anisotropy Induced by Nanoscale Apatial modulation in TlInS_22005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, N.Unemee, A.Abdullayeva, N.Mamedov, N.Yamamoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids Vol.66

      ページ: 2116-2118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TlInSe_2のフォトルミネセンススペクトル2005

    • 著者名/発表者名
      阿部賢一郎, 村上剛, 脇田和樹, 沈用球, マメドフナジム
    • 雑誌名

      光物性研究会論文集 16

      ページ: 373-376

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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