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強誘電性半導体の分極電場に駆動された光キャリアダイナミクスと光起電力効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24740202
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関京都大学

研究代表者

山田 泰裕  京都大学, 化学研究所, 特定准教授 (50532636)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード強誘電体 / 光起電力 / 時間分解分光 / 光電流
研究概要

強誘電体は外部電場がない場合でもマクロな分極を有しており、分極電場によって光キャリアが分離・輸送されることで光起電力が生じる。本研究では、強誘電性と半導体性を併せ持つ「強誘電性半導体」の光電特性を解明することを目的とし、時間分解レーザー分光を用いて強誘電性半導体において分極電場に駆動される光キャリアダイナミクの研究を行った。本研究では過渡吸収測定、時間分解光伝導測定を用い、巨大光起電力が報告された強誘電体BiFeO3薄膜を研究対象とした。BiFeO3薄膜では、トラップに捕獲された光キャリアが再励起されることによって実効的に長寿命となり、これが高い光起電力効果と関係していることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spatial density profile of electrons near the LaAlO[3]/SrTiO[3] heterointerface revealed by time-resolved photoluminescence spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, H. K. Sato, Y. Hikita, H. Y. Hwang, and Y. Kanemitsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 15

    • DOI

      10.1063/1.4872171

    • NAID

      120005465894

    • 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] Photocarrier recombination and localization dynamics of LaAlO3/SrTiO3 heterostructures2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, H. K. Sato, Y. Hikita, H. Y. Hwang, and Y. Kanemitsu
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8987 ページ: 898710-898710

    • DOI

      10.1117/12.2038785

    • 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] Measurement of transient photoabsorption and photocurrent of BiFeO3 thin films: Evidence for long-lived trapped photocarriers2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, T. Nakamura, S. Yasui, H. Funakubo, and Y. Kanemitsu
    • 雑誌名

      Phsyical Review B

      巻: 89 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.035133

    • 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] Measurement of the Femtosecond Optical Absorption of LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures: Evidence for an Extremely Slow Electron Relaxation at the Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, H. K. Sato, Y. Hikita, H. Y. Hwang, and Y. Kanemitsu
    • 雑誌名

      Phsyical Review Letters

      巻: 111 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.047403

    • 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
  • [学会発表] 強誘電体BiFeO3における長寿命伝導キャリアの観測2013

    • 著者名/発表者名
      中村透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪浩,金光義彦
    • 学会等名
      第24回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of photogenerated carriers in ferroelectric BiFeO3 thin films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Yamada, S. Yasui, H. Funakubo, and Y. Kanemitsu
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 18)
    • 発表場所
      Shimane, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ultrafast Photoresponses in Ferroelectric BiFeO3 Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Yamada, S. Yasui, H. Funakubo, and Y. Kanemitsu
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 白色ポンプ・プローブ法によるBiFeO3薄膜の過渡吸収ダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      中村透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪浩,金光義彦
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrafast Photoresponses in Ferroelectric BiFeO3 Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Yamada, S. Yasui, H. Funakubo, and Y. Kanemitsu
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of photogenerated carriers in ferroelectric BiFeO3 thin films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Yamada, S. Yasui, H. Funakubo, and Y. Kanemitsu
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures
    • 発表場所
      島根県松江
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 過渡吸収分光による強誘電体BiFeO_3の光キャリアダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      中村透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪浩,金光義彦
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 過渡吸収分光による強誘電体BiFe_<1-x>CoxO_3薄膜の光キャリアダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      中村透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪浩,金光義彦
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 過渡吸収分光による強誘電体BiFeO3の光キャリアダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      中村 透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪 浩,金光義彦
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 過渡吸収分光による強誘電体BiFe1-xCoxO3薄膜の光キャリアダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      中村 透,山田泰裕,安井伸太郎,舟窪 浩,金光義彦
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~opt-nano/NIP/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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