光電子ホログラフィーによる強磁性半導体の局所構造解析

• 研究課題/領域番号: 24560016
• 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: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 八方 直久 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30285431)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012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: 希薄磁性半導体 / スピントロニクス材料 / 原子分解能ホログラフィー / 放射光利用測定技術 / スピントロニクス / 局所構造解析

研究成果の概要

強磁性半導体Ge1-xMnxTeのTe元素周辺の結晶構造を調べるために、SPring-8のBL25SUに設置されている二次元表示型球面鏡分析器を使用して、Te 4d光電子放出パターン（光電子ホログラム）を測定した。その結果、Mn濃度の違いに対して、菱面体構造（x=0）から岩塩型構造（x=0.4）に変わる様子を観測できた。また、実験で得られたホログラムより再生した原子像より、Teの位置に揺らぎが観測された。この結果は、蛍光Ｘ線ホログラフィーの実験結果を支持するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Local clusters in a distorted rocksalt GeTe crystal found by x-ray fluorescence holography (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, N. Happo, S. Senba, T. Ozaki, T. Matsushita, A. Koura, F. Shimojo, K. Hayashi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 12 ページ: 124602-124602
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.124602
  • NAID: 40020299827
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distorted and undistorted atomic sites in a ferromagnetic semiconductor Ge0.6Mn0.4Te film clarified via x-ray fluorescence holography (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Happo, K. Hayashi, S. Senba, H. Sato, M. Suzuki, and S. Hosokawa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 11 ページ: 113601-113601
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.113601
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Applications of x-ray fluorescence holography to determine local lattice distortions in materials (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, N. Happo, and S. Hosokawa
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 195 ページ: 337-346
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2014.07.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acute and obtuse rhombohedrons in the local structures of relaxor ferroelectric Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Hu, K. Hayashi, K. Ohwada, J. Chen, N. Happo, S. Hosokawa, M. Takahasi, A. A. Bokov, and Z. G. Ye
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 14
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.140103
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An x-ray fluorescence holographic study on a Bi2Te3Mn0.1 topological insulator (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, N. Happo, K Hayashi, A Ohnishi, M Kitaura and M Sasaki
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 502 ページ: 012024-012024
  • DOI: 10.1088/1742-6596/502/1/012024
  • NAID: 120006697186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extent and feature of lattice distortions around Ga impurity atoms in InSb single crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, N. Happo, T. Ozaki, H. Ikemoto, T. Shishido, and K. Hayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 号: 9 ページ: 94104-94104
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.094104
  • NAID: 120005368324
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光X線ホログラフィーによる太陽電池材料の原子配列解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小関正哉、弓指佳大、八方直久、北村優天、岸田貴志、村上秀憲、白方祥、細川伸也、林好一
  • 学会等名: 第３回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-18
• [学会発表] 蛍光X線ホログラフィーによる機能性材料の３D原子イメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 細川伸也、八方直久、林好一
  • 学会等名: 第３回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-18
• [学会発表] 蛍光X線ホログラフィーによるMnをドープしたBi2Te3トポロジカル絶縁体の局所原子配列 (2015)
  • 著者名/発表者名: 細川伸也、八方直久、林好一、尾崎徹、依田芳卓、石井啓文、佐々木実
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] 原子分解能ホログラフィーによる多元系材料の局所構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 八方直久
  • 学会等名: Workshop: CROSSroads of Users and J-PARC 第12回「不均一系における構造と機能」
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター（茨城県東海村）
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-17
• [学会発表] Local Structure Analysis of Fuel Cell Electrolyte Material YSZ by X-ray Fluorescence Holography (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Happo, K. Hayashi, and S. Hosokawa
  • 学会等名: 19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-19)
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [学会発表] Structural studies on TlInSe2 thermoelectric material by x-ray diffraction, XAFS, and x-ray fluorescence holography (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, K. Kamimura, N. Happo, K. Mimura, K. Hayashi, K. Takahashi, K. Wakita, N. Mamedov
  • 学会等名: 19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-19)
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [学会発表] 高温強磁性半導体アナターゼ型Co:TiO2の三次元局所構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中悠太、八方直久、藤原真、田中公一、井上伸、福村知昭、長谷川哲也、林好一、細川伸也
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 広島県広島市
• [学会発表] An x-ray fluorescence holographic study on a Bi2Te3:Mn topological insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, N. Happo, K Hayashi, A Ohnishi, M Kitaura and M Sasaki
  • 学会等名: Light and Particle Beams in Materials Science (LPBMS) 2013
  • 発表場所: 茨城県つくば市
• [学会発表] Local atomic structure analysis of ferromagnetic semiconductor Ge0.6Mn0.4Te by atomic resolution holography (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Happo, Y. Takehara, M. Fujiwara, K. Tanaka, F. Matsui, H. Daimon, T. Matsushita, K. Okada, S. Senba, S. Hosokawa, K. Hayashi, H. Asada
  • 学会等名: ICM2012 (The 19th International Conference on Magnetism)
  • 発表場所: 韓国、釜山