グリーン・エレメントからなる環境半導体ベータ相二ケイ化鉄の電子構造精査

• 研究課題/領域番号: 24550029
• 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: 物理化学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 藤本 斉 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (30183932)
• 研究協力者: 片岡 友紀子
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 環境半導体 / 二ケイ化鉄 / 試料評価方法 / ラマン分光法 / 粉末X線回折 / 粉末Ｘ線回折 / 電子状態 / グリーン・エレメント / 軌道放射光 / 顕微ラマン分光

研究成果の概要

微結晶粉末試料を用いて均一なβ相二ケイ化鉄の焼結体を得る条件と非破壊で評価する方法の確立を目指した。溶融温度1200℃及びその後の相転移温度900℃での保持時間が試料中のβ相の割合と残存空孔の量に大きく影響を与えた。実際に30 mg程度の場合で，溶融に24時間，相転移に200時間以上が必要であった。粉末X線回折とラマン分光法により試料の状態を調べ，特にラマン分光法によって結晶軸を含めたβ相試料の評価が可能であることがわかった。
紫外光電子分光法によると薄膜試料の仕事関数とイオン化の閾値が4.7 eVとほぼ同じ値を示し，ギャップの狭いp型半導体であることと一致する。今後も電子構造の研究を継続する。

研究成果

• [雑誌論文] Influences of Dispersion and Long-Range Corrections on Molecular Structures of Three Types of Lithium Phthalocyanine Dimer (2013)
  • 著者名/発表者名: Michinori Sumimoto, Yukio Kawashima, Daisuke Yokogawa, Kenji Hori, Hitoshi Fujimoto
  • 雑誌名: International Journal of Quntum Chemistry 巻: 113 号: 3 ページ: 272-276
  • DOI: 10.1002/qua.24072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical and experimental study on the excited states of the X-, α- and β-forms of lithium phthalocyanine (2012)
  • 著者名/発表者名: Michinori Sumimoto, Daisuke Yokogawa, Yukio Kawashima, Kenji Hori, Hitoshi Fujimoto
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta Part A 巻: 91 ページ: 118-125
  • DOI: 10.1016/j.saa.2012.01.077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical and experimental investigation on the electronic properties of the shuttlecock shaped and the double-decker structured metal phthalocyanines, MPc and M(Pc)2 (M = Sn and Pb) (2012)
  • 著者名/発表者名: Michinori Sumimoto, Teruyuki Honda, Yukio Kawashima, Kenji Hori, Hitoshi Fujimoto
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 41 号: 23 ページ: 7141-7150
  • DOI: 10.1039/c2dt30187c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemission study on double-decker type bis(phthalocyaninato)tin(IV) and its complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Teruyuki Honda, Youhei Ohya, Michinori Sumimoto, Tetsuji Moriguchi, Kenji Hori, Hitoshi Fujimoto
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 407 ページ: 110-114
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2012.09.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of dimer models describing physical properties in a triclinic solid of tin(II) phthalocyanine (2012)
  • 著者名/発表者名: Michinori Sumimoto, Teruyuki Honda, Yukio Kawashima, Kenji Hori, Hitoshi Fujimoto
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2 号: 33 ページ: 12798-12803
  • DOI: 10.1039/c2ra21509h
  • 査読あり
• [学会発表] Ti(Pc) 2 および Ti(Pc) 2 + の分子構造と電子構造に関する理論的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 隅本倫徳 ，川島雪生，堀憲次，藤本斉
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会2013京都
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府民総合交流プラザ）
• [学会発表] p-フェニレンジアミン類とハロキノン類の電荷移動錯体の電子構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高岩司，藤本斉，隅本倫徳
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] サブフタロシアニン類の物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬場断，藤本斉，隅本倫徳
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] チタン（IV）ビスフタロシアニンの合成と電子状態の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三縄健斗，藤本斉，隅本倫徳
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学