| 研究課題/領域番号 |
62460020
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
固体物性
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
柴田 清孝 (1988) 岩手大学, 工学部, 助手 (40187399)
森田 章 (1987) 岩手大学, 工学部, 教授 (20004228)
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| 研究分担者 |
森田 章 , 東北大学名誉教授 (20004228)
馬場 守 岩手大学, 工学部, 助教授 (20111239)
柴田 清孝 岩手大学, 工学部, 助手 (40187399)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1988年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1987年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | 半導体物性 / 磁気抵抗効果 / 2次元アンダーソン局在 / 不純物帯伝導 / 半導体のバンド構造 / 擬ポテンシャルによるバンド計算 / 半導体の電子ー格子振動相互作用 / 半導体の電子-格子振動相互作用 / 半導体の電子一格子振動相互作用 |
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| 研究概要 |
1.新たに開発した全閉管型Biフラックス法で黒リン針状結晶を作成した。この方法では、同一閉管内で高純度赤リンを白いリンに変換し、引き続き黒リン結晶を育成するため、毒性が強く反応性の高い白リンから安全に単結晶を得ることができる。また、化学的不純物のフリーな高純度結晶が期待できる。X線回折や電子顕微鏡観察により、結晶面の同定など黒リン針状結晶のモルフォロジーに関する新たな結晶学的知見を得た。
2.黒リン針状結晶について、電気伝導度(σ)の温度依存性、磁気抵抗効果(Δσ対H)およびホール効果の測定を行った。その結果、約10K以外の低温で、σがlogTに比例する温度依存性とΔσがlogHに比例する負の磁気抵抗効果が観測された。この磁気抵抗効果は試料のac面に対する磁場方向に強く依存した。これらの結果は二次元アンダーソン局在が黒リン針状結晶に特徴的に現れ、そのような局在が温度や磁場によって解放されたものと考えられた。また、黒リンのホール係数が低温で、それまでのホールによりプラスからマイナスに変化することが見い出された。これは、黒リン針状結晶表面で形成された表面反転層が原因と推測された。
3.ノルム保存擬ポテンシャルを用いてエネルギーバンドの再計算を行った。その結果は、有効質量を除いてエネルギーバンド、状態密度、反射率、誘電率およびプラズマ周波数などに関する実験結果を従来の結果よりさらに良く説明できた。また、加圧下でのバンド計算を行い、エネルギーギャップやTAyモードのフオノンの周波数の圧力依存性に関する実験結果と一致する結果を得た。
黒リンが直接許容遷移の微小バンドギャップを持ちまた層状構造であるなど理論と実験で明らかにされた特性から、黒リンの赤外線検出器や新しい層間化合物作成への応用が期待される。
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