研究課題
発光層の界面でのエネルギー移動を利用することで非発光物質の物性分布を可視化するという新たな光プローブ法を用いた可視化手法を実現するため、エネルギー移動カソードルミネッセンス走査型電子顕微鏡の開発を行ってきた。今年度は、本手法を強相関電子系酸化物である酸化バナジウムの金属絶縁体転移過程における局所構造観察へと適用した。この物質では金属絶縁体転移において数十nmから数μmスケールの金属/絶縁体のドメイン構造が共存する相分離現象を示すことが知られている。そこで、酸化チタン基板上に作製したエピタキシャル酸化バナジウム薄膜に色素ローダミン6Gを塗布し、金属絶縁体転移における発光特性変化を調べた。酸化チタン基板上のローダミンのカソードルミネッセンススペクトルは温度依存性を示さなかった。一方で、酸化バナジウム上のローダミンからの発光は、低温の絶縁体状態での近赤外域発光が高温の金属状態ではほとんど消滅し、金属化によりエネルギートランスファーが生じて発光が抑制されていることがわかった。このカソードルミネッセンススペクトルの変化は、蛍光体であるローダミンと酸化バナジウム内の金属相と絶縁相ではエネルギートランスファーの度合いが異なることを反映しており、絶縁相と金属相の存在比率が推定できることを示している。このように、エネルギー移動カソードルミネッセンス走査型電子顕微鏡による絶縁相と金属相の存在比の定量化に成功した。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)
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