| 研究課題/領域番号 |
18540315
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
清水 宏晏 岐阜大学, 工学部, 教授 (80023258)
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| 研究分担者 |
佐々木 重雄 岐阜大学, 工学部, 准教授 (30196159)
久米 徹二 岐阜大学, 工学部, 助教 (30293541)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | 高圧科学 / 半導体クラスレート / ラマン散乱 / ナノ材料 / ラットリング / 半導体物性 |
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| 研究概要 |
高圧ラマン分光による半導体クラスレートの研究を行った。対象とした物質は、BaドープのタイプI、ゲルマニウム・クラスレートBa_8Ge_<43>、Ba_8Ga_<16>Ge_<30>、タイプIIIのゲルマニウム・クラスレートBa_<24>Ge_<100>、そしてチャンネル構造を示すBaAl_2Si_2である。これらのクラスレート化合物においては、Ba原子がゲストとなり低波数域において「ラットリング」振動を示すと言われている。本研究の成果は、次のようにまとめられる。
1.クラスレート化合物Ba_8Ge_<43>、Ba_<24>Ge_<100>、BaAl_2Si_2において、ゲストBa原子のラットリング振動を、ラマン散乱の低波数域(30cm^<-1>-100cm^<-1>)で、世界で初めて観測することに成功した。
2.タイプI型Geクラスレート(Ba_8Ga_<16>Ge_<30>)における同形構造相転移の初めての観測
Ba_8Si_<46>で代表されるタイプI型Siクラスレートで、これまで高圧力下で同じ構造のまま、大きな体積減少を伴う相転移が観測され、多くの興味が持たれている。しかし、同じGe系のBa_8Ge_<43>□_3では、この同形構造相転移は観測されなかった:Si系で提案されている欠陥誘起の相転移機構、すなわち、このBa_8Ge_<43>□_3では、既に欠陥が存在することに起因する。欠陥のないタイプI型GeクラスレートBa_8Ga_<16>Ge_<30>の高圧ラマン散乱と高圧XRD実験を行った。圧力約32GPaでの同形構造相転移(可逆的)の世界で初めての観測に成功した。
3.超高圧力下、30万気圧までのラマン散乱測定に成功し、各種の圧力誘起構造相転移やアモルファス化を見つけ、既知のシリコン・クラスレートの構造安定性との比較を行い、半導体クラスレートの総合理解を得た。
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