| 研究課題/領域番号 |
17K05116
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
大山 研司 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (60241569)
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| 研究分担者 |
八方 直久 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30285431)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 中性子 / 機能性材料 / ドーパント / ホログラフィー / 構造物性 / 局所原子構造 |
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| 研究成果の概要 |
シリコン半導体に代表される機能性材料では、微量の異種元素（ドーパント）を意図的に混入してその性能を大幅に向上させ実用化している。したがってドーパントの振る舞いの理解が機能性発現機構解明に重要である。本研究では、我々が世界で初めて開発した白色中性子ホログラフィーを用いて、様々な機能性材料でのドーパントの振る舞いを観測することに成功した。すなわち半導体材料BドープSi, 白色LED材料BドープSiC、安全な熱電材料BドープMg2Siなどで、ドーパントの位置決定に世界で初めて成功した。これは我々のグループのみが可能な成果であり、本科研費研究により世界の機能性材料開発に大きな進展をもたらした。
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| 自由記述の分野 |
物性物理学、材料科学、中性子科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々が開発した白色中性子ホログラフィーを用いた本研究課題において、半導体材料BドープSi, 白色LED材料BドープSiC、安全な熱電材料BドープMg2Si、強相関電子系SmドープRB6（R:Yb. La）において、ドーパントの位置、ドープが周囲の格子に与える構造的影響を直接可視化することに成功した。これは、それぞれの物質での機能発現の理解に不可欠であり、これに成功したのは世界でも本研究課題のみである。ほとんどの機能性材料がドーパントを必要としていることから、ドーパントとドープ効果の観測方法を確立したことは、機能性材料に支えられる現代社会にとってインパクトは大きい。
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