光キャリア注入による金属酸化物の物性制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540356
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 村岡 祐治 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (10323635)
• 連携研究者: 横谷 尚睦 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90311646)
• 研究協力者: 辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 光キャリア注入 / 金属酸化物 / 薄膜 / 界面

研究概要

光キャリア注入法による、金属酸化物薄膜の物性制御を目指した。VO_2/TiO_2(001)では、光電子分光を用いた電子状態の研究から、界面に固溶体が生成していること、物性制御には界面構造の制御が重要であることがわかった。SnO_2では紫外線照射により、伝導度の大きな変化を観測した。光キャリア注入法の対象物質の開発も行った。密封系化学気相成長法を開発し、高品質なCrO_2強磁性金属膜を作製した。また、ホランダイト型チタン酸化物を作製し、室温強磁性的な振る舞いを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Spectroscopic evidence of the formation of (V,Ti)O_2 solid solution in VO_2 thinner films grown on TiO_2(001) substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Saeki, R.Eguchi, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, S.Shin
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 109 ページ: 043702-1-"043702-6"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and physical properties of the hollandite-type titaniumo xide K_xTi_8O_<16> (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Noami, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 雑誌名: Phys.Status Solidi C 8 ページ: 555-557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk and surface physical properties of a CrO_2 thin film prepared from a Cr_8O_<21> precursor (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Iwai, Y.Muraoka, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 108 ページ: 043916-1-"043916-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room temperature ferromagnetic behavior in the hollandite-type titanium oxide (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Noami, Y.Muraoka, T.Wakita, M.Hirai, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori, T.Yokoya
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 107 ページ: 073910-1-"073910-6"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-resolved photoemission spectroscopy for VO_2 thin films grown on TiO_2(001) substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Saeki, Y.Yao, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, R.Eguchi, S.Shin
  • 雑誌名: J.Electron Spectrosc. Relat.Phenom. 181 ページ: 249-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band dispersion near the Fermi level forVO_2 thin films grown on TiO_2(001) substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Saeki, T.Wakita, Y.Muraoka, M.Hirai, T.Yokoya, R.Eguchi, S.Shin
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80 ページ: 125406-1-"125406-5"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced conductivity in tin dioxide thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, N.Takubo, Z.Hiroi
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 105 ページ: 103702-1-"103702-7"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductivity switching by ultraviolet light in tin dioxide thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Takubo, Y.Muraoka, Z.Hiroi
  • 雑誌名: Applied Physics Express 2 ページ: 045501-1-"045501-3"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of UV light irradiation in SnO_2 thin film (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Takubo, Y.Muraoka, Z.Hiroi
  • 雑誌名: J.Phys : Conference Series 148 ページ: 012025-1-"012025-3"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemission evidence for a Mott-Hubbard meta-insulator transition in VO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Eguchi, M.Taguchi, M.Matsunami, K.Horiba, K.Yamamoto, Y.Ishida, A.Chainani, Y.Takata, M.Yabashi, D.Miwa, Y.Nishino, K.Tamasaku, T.Ishikawa, Y.Senba, H.Ohashi, Y.Muraoka, Z.Hiroi, S.Shin
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 78 ページ: 075115-1-"075115-6"
  • 査読あり
• [学会発表] NbO_2薄膜の作製とその電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、平松千明、平井正明、横谷尚睦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 機能性ルチル型酸化物薄膜の作製とその電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治
  • 学会等名: 第10回琉球物性研究会
  • 発表場所: 琉球大学理系複合棟
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Preparation of the CrO_2 thin films using a Cr_8O_<21> precursor (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Iwai, S.Yoshida, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 学会等名: 2010 Fall Meeting of the Materials Research Society
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, U.S.A.
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 閉鎖系化学気相成長法によりCr_8O_<21>原料から作製したCrO_2薄膜のバルクおよび表面特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、岩井啓介、吉田祥、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 日本物理学会 2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Bulk and surface physical properties of the CrO_2 thin films prepared from a Cr_8O_<21> precursor (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Iwai, S.Yoshida, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 学会等名: 17^<th> International Workshop on Oxide Electronics
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 閉鎖系化学気相成長法により作製したCrO_2薄膜のバルクおよび表面特性応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部、四国支部 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、岩井啓介、吉田祥、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 2010年度支部学術講演会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
  • 年月日: 2010-07-31
• [学会発表] Synthesis and physical properties of the hollandite-type titanium oxide K_xTi_80_<16> (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Noami, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 学会等名: The 37^<th> International Symposium on Compound Semiconductors iscs2010
  • 発表場所: Takamatsu Symbol Tower, Kagawa, Japan
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] Cr_8O_<21>を原料に用いたCrO_2薄膜の作製とその表面特性日本物理学会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、岩井啓介、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 第65回大会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] Preparation of surface metallic CrO_2 thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 岩井啓介, 吉田祥, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦
  • 学会等名: The 14^<th> Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima Unversity, Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Band dispersion near the Fermi level for VO_2 thin films grown on TiO_2 (001) substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, K.Saeki, Y.Yao, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya, R.Eguchi, S.Shin
  • 学会等名: 11-th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (ICESS-11)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] 表面まで金属特性を示すCrO_2薄膜の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、岩井啓介、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] バーネサイト型MnO_2におけるMnのスピン状態、応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部、四国支部 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、田嶋光俊、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 2009年度支部学術講演会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] ホランダイト型マンガン酸化物(NH_4)_xMn_8O_<16>内に存在する窒素の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、田嶋光俊、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] MnO_2多形の光電子分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、田嶋光俊、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、加藤有香子、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 日本物理学会(第64回年次大会)
  • 発表場所: 立教学院池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Spin state of Mn ion in birnessite-type manganese dioxide (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraoka, M.Tajima, T.Wakita, M.Hirai, T.Yokoya,, Y.Kato, T.Muro, Y.Tamenori
  • 学会等名: The 13thHiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima Unversity, Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2009-03-10
• [学会発表] ホランダイト型チタン酸化物の合成と物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、野網健悟、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] ホランダイト型チタン酸化物の合成、物性および電子状態、応用物理学会中国四国支部、日本物理学会中国支部、四国支部 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治、野網健悟、脇田高徳、平井正明、横谷尚睦、室隆桂之、為則雄祐
  • 学会等名: 2008年度支部学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス
  • 年月日: 2008-08-02
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://film.rlss.okayama-u.ac.jp/~hakumaku/