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酸化亜鉛中不純物ドナー位置での伝導電子散乱現象の探索

研究課題

研究課題/領域番号 23600004
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 量子ビーム科学
研究機関金沢大学

研究代表者

佐藤 渉  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90333319)

研究分担者 大久保 嘉高  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (70201374)
連携研究者 山田 康洋  東京理科大学, 理学部, 教授 (20251407)
佐藤 哲也  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (40370382)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード酸化亜鉛 / 摂動角相関 / 不純物 / 局所構造 / インジウム / 伝導電子 / Cd-111 / 電場勾配 / RI / ZnO / アルミニウム
研究概要

本研究では、酸化亜鉛(ZnO)中にInを不純物として導入し、それらの存在状態をγ線摂動角相関法によって原子レベルで解明することを目指して実験を行った。その結果、0.5%のInを導入した場合、InがZnとユニークな微視的構造を形成して試料中に均一に分散していることが明らかとなった。また、この微視的な構造体中の111Cdプローブ位置において伝導電子が散乱する現象を捉えることに成功し、電気伝導度の観測でも矛盾しない結果が得られた。この構造体は、1)Inの濃度が0.05%程度の濃度から形成しはじめ、2)10%程度まで増加するにつれて酸化インジウムに類似した構造へと変化することが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] In-beam Mössbauer spectroscopy of 57Fe/57Mn in MgO and NaF at HIMAC2014

    • 著者名/発表者名
      M. K. Kubo, Y. Kobayashi, Y. Yamada, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, and A. Kitagawa
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 85 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4833916

    • URL

      http://scitation.aip.org/content/aip/journal/rsi/85/2/10.1063/1.4833916

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-beam Mossbauer study of 57Mn implanted into a low-temperature Xe2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, and A. Kitagawa
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 226 号: 1-3 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1007/s10751-013-0913-7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-resolved Mossbauer spectra obtained after 57Mn implantation in Si2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, M. Mihara, T. Nagatomo, Y. Yamada, M. K. Kubo, J. Miyazaki, W. Sato, S. Sato, and A. Kitagawa
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 226 号: 1-3 ページ: 679-685

    • DOI

      10.1007/s10751-013-0949-8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic interactions of 111Cd probes with nonradioactive In impurities doped in ZnO2013

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, and Y. Ohkubo
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 221 号: 1-3 ページ: 79-84

    • DOI

      10.1007/s10751-012-0709-1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-beam Mössbauer spectra of ^<57>Mn implanted into low-temperature solid Ar2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, and A. Kitagawa.
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 567 ページ: 14-17

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009261413003503

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-beam Mossbauer spectra of 57Mn implanted into low-temperature solid Ar2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, A. Kitagawa
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 567 ページ: 14-17

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.03.033

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic local association of In impurities dispersed in ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, and Y. Ohkubo.
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: B 86 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.235209

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-beam Mössbauer spectroscopy of ^<57>Mn implanted into lithium hydride2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagatomo, Yoshio Kobayashi, Kenya M. Kubo, Yasuhiro Yamada, Mototsugu Mihara, Wataru Sato, Jun Miyazaki, Kazuya Mae, Shinji Sato, and Atsushi Kitagawa.
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 204 号: 1-3 ページ: 125-128

    • DOI

      10.1007/s10751-011-0487-1

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local fields at impurity sites in ZnO2011

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, Y. Ohkubo, Y. Itsuki, S. Komatsuda, D. Minami, T. Kubota, S. Kawata, A. Yokoyama, and T. Nakanishi
    • 雑誌名

      Proc. Radiochim. Acta

      巻: 1 号: 1 ページ: 435-438

    • DOI

      10.1524/rcpr.2011.0079

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric field gradient at the ^111Cd(←^111In) sites in Ga-doped ZnO2011

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, Y. Ohkubo, Y. Itsuki, S. Komatsuda, D. Minami, T. Kubota, S. Kawata, A. Yokoyama, and T. Nakanishi.
    • 雑誌名

      A Supplement to Radiochimica Acta

      巻: 1 ページ: 435-438

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Affinity between In and Al ImpuritiesDoped in ZnO2011

    • 著者名/発表者名
      S. Komatsuda, W. Sato, S. Kawata, andY. Ohkubo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 80 号: 9 ページ: 95001-95001

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.095001

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable improvement of the signal-to-noise ratio of 57Mn in-beam Mössbauer spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nagatomo, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, Y. Yamada, M. Mihara, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, and A. Kitagawa
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 269 号: 4 ページ: 455-459

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2010.12.042

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Local structures at In impurity sites in ZnO probe□by the TDPAC technique

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, Y. Yamada, and Y. Ohkubo.
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: (in press)

    • URL

      http://www.springer.com/chemistry/journal/10967

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Lacal structure at the In impurity site in ZnO probed by the TDPAC technique2013

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, Y. Yamada, and Y. Ohkubo.
    • 学会等名
      The 5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry (APSORC' 13)
    • 発表場所
      Kanazawa (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamic perturbation to ^111Cd(←^111Ag) doped in AgI nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, R. Mizuuchi, N. Irioka, S. Komatsuda, S. Kawata, A. Taoka, and Y. Ohkubo.
    • 学会等名
      The 5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry (APSORC' 13)
    • 発表場所
      Kanazawa (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Local structure at the In impurity site in ZnO probed by the TDPAC technique2013

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, Y. Yamada, and Y. Ohkubo
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal stability of locally-associated Al and In impurities in zinc oxide2013

    • 著者名/発表者名
      S. Komatsuda, W. Sato, and Y. Ohkubo
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of vacancy-type defects in ZnO by the positron annihilation lifetime spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      R. Ono, T. Togimitsu, and W. Sato
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic perturbation to 111Cd(←111Ag) doped in AgI nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, R. Mizuuchi, N. Irioka, S. Komatsuda, S. Kawata, A. Taoka, and Y. Ohkubo
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超イオン伝導体ヨウ化銀中の111Agのダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉、水内理映子、入岡奈津美、小松田沙也加、川田 知、田岡 東、大久保嘉高
    • 学会等名
      不安定原子核の理工学と物性応用研究 III
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characteristic interactions of ^<111>Cd probes with nonradioactive In impurities doped in ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, and Y. Ohkubo.
    • 学会等名
      The 4th Joint Meeting of the International Conference on Hyperfine Interactions and the International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2012)
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Local fields at nonmagnetic probe sites in a perovskite La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_32012

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, D. Minami, A. Osa, T. K. Sato, and Y. Ohkubo.
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Nuclear and Radiochemistry (NRC 8)
    • 発表場所
      Como (Italy)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Characteristic Interactions of 111Cd probes with nonradioactive In impurities doped in ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, and Y. Ohkubo
    • 学会等名
      The 4th Joint Meeting of the International Conference on Hyperfine Interactions and the International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2012)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Local fields at nonmagnetic probe sites in a perovskite La0.7Ca0.3MnO32012

    • 著者名/発表者名
      W. Sato, S. Komatsuda, D. Minami, A. Osa, T. K. Sato, and Y. Ohkubo
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Nuclear and Radiochemistry (NRC 8)
    • 発表場所
      Como, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化亜鉛中に導入した不純物位置での局所構造観察2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉
    • 学会等名
      第22 回格子欠陥フォーラム
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化亜鉛中に合成された新規化合物2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉、小松田沙也加、大久保嘉高
    • 学会等名
      2012日本放射化学会年会
    • 発表場所
      東工大蔵前会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化亜鉛中に生成した新規化合物2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉、小松田沙也加、大久保嘉高
    • 学会等名
      不安定原子核の理工学と物性応用研究 II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Inドナーをドープした酸化亜鉛の電気伝導異常2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉, 小松田沙也加, 古本 功, 西田哲明, 大久保嘉高
    • 学会等名
      日本放射化学会年会
    • 発表場所
      長野市若里市民文化ホール( 長野県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Inドナーをドープした酸化亜鉛の電気伝導度と局所構造2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤 渉、小松田沙也加、古本 功、西田哲明3、大久保嘉高
    • 学会等名
      不安定原子核の理工学と物性応用研究 専門研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所( 大阪府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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