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異元素ドープ二酸化チタン単結晶を用いた紫外光誘起キャリアの永続化とその挙動

研究課題

研究課題/領域番号 24560800
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 金属物性
研究機関横浜国立大学

研究代表者

関谷 隆夫  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60211322)

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 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード光誘起永続物性 / 輻射緩和 / 二酸化チタン / 不純物ドーピング / 光誘起キャリア / 光物性 / ドーピング
研究成果の概要

Alをドープしたアナターゼ型二酸化チタン単結晶の紫外光誘起ESR スペクトルには、Alの核スピンの影響を受けた超微細結合分裂hfsが観測され、80K以下の温度で紫外光照射を止めても、永続的に観測できる。ESRシグナルが永続化する温度で、紫外光を照射した後、暗所で試料温度を上昇させることで、2.05eV付近に輻射緩和発光が観測でき、光誘起永続化キャリアの再結合によるものと考えられる。通常の発光スペクトルは2.25eV付近に観測され、永続化キャリアの再結合発光のスペクトルとのピーク位置の違いは、永続化キャリアの再結合発光が主にAlに起因する不純物準位によるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Persistent Trapping of Photo-generated Carriers in Colorless Anatase TiO2 Single Crystal2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sekiya, Y. Takeda, H. Takeda, S. Ohya, T. Kodaira
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 号: 12 ページ: 124701-124701

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.124701

    • NAID

      210000109837

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alドープanatase型二酸化チタン単結晶の誘起キャリアの輻射緩和2012

    • 著者名/発表者名
      中川 勇, 内山裕太, 関谷隆夫
    • 雑誌名

      光物性研究会論文集

      巻: 23 ページ: 133-136

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ESRからみたAlをドープしたanatase型TiO2単結晶における局所構造2015

    • 著者名/発表者名
      田辺裕亮, 加藤光太, 関谷隆夫, 小平哲也
    • 学会等名
      第10回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] AlドープAnatase型に酸化チタン単結晶中の光誘起キャリアの緩和2015

    • 著者名/発表者名
      加藤光太, 田辺裕亮, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第10回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nbドープ二酸化チタンAnatase型単結晶の欠陥制御と電気伝導2014

    • 著者名/発表者名
      岡田遼介、加藤光太、田辺裕亮、関谷隆夫、小平哲也
    • 学会等名
      第25回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学 百年記念会館
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nbドープ二酸化チタンAnatase型単結晶の電気伝導と欠陥状態2014

    • 著者名/発表者名
      岡田遼介, 関谷隆夫
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] anatase型二酸化チタン単結晶におけるAlドープの効果2014

    • 著者名/発表者名
      清水ありさ, 中川勇, 小平哲也, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第9回ナノテク交流シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Anatase型二酸化チタン単結晶中へのNbによるキャリアドーピング2013

    • 著者名/発表者名
      岡田遼介, 関谷隆夫
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋の分科会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AlドープしたTiO2結晶における紫外線励起スピン種のパルスESR観測2013

    • 著者名/発表者名
      秋元郁子, 関谷隆夫
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会
    • 発表場所
      大宮市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo- and Thermoluminescence of Al-doped anatase titanium dioxide single crystal2012

    • 著者名/発表者名
      Isamu Nakagawa , Yuta Uchiyama, Takao Sekiya
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter
    • 発表場所
      オランダ、Groningen
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Persistent Trapping and Relaxation of UV-generated Carriers in Al-doped Anatase Titanium Dioxide Single Crystal2012

    • 著者名/発表者名
      Takao Sekiya, Isamu Nakagawa, Yasuhiro Takeda, and Tetsuya Kodaira
    • 学会等名
      1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials
    • 発表場所
      オーストラリア、Brisbane
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alドープanatase型二酸化チタン単結晶の誘起キャリアの輻射緩和2012

    • 著者名/発表者名
      中川 勇, 内山裕太, 関谷隆夫
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 無機酸化物単結晶の作成と電子物性 / 紫外光誘起キャリアの永続的トラップ

    • URL

      http://www.sekiya-lab.ynu.ac.jp/research/anatase.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 無機酸化物単結晶の作成と電子物性

    • URL

      http://www.sekiya-lab.ynu.ac.jp/research/anatase.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 無機酸化物単結晶の作成と電子物性

    • URL

      http://www.sekiya-lab.ynu.ac.jp/research/anatase.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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