InNに内在するs-d混成の解明とその応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560304
• 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: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 犬島 喬 東海大学, 工学部, 教授 (20266381)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 電気・電子材料 / InN / 半導体超伝導 / 高温超伝導型相転移 / 磁気プラズマ反射 / 磁気抵抗効果 / マイスナー効果

研究概要

現在まで作成されたInN結晶は電子過剰のn型半導体であり、その最低電子濃度は金属・絶縁体(モット)転移濃度の2×1017cm-3程度である。InNは電子濃度の減少と共に結晶性と移動度が向上し、モット転移近傍の電子濃度で移動度が最高になり、且つ超伝導相転移はHigh-Tc超伝導体に特徴的な形態に変わる。このようなInNの超伝導の原因として、InNを構成する元素の価電子であるInの4dとNの2s軌道が価電子帯において混成するため、伝導帯にs電子とd電子が作り出されるというメカニズムを提案し、磁気抵抗効果と磁気プラズマ反射の実験により確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Inverted Hexagonal-Pyramid Growth of InN by Electric-Field Enhanced Metal Organic Chemical Vapor Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Ota and Takashi Inushima
  • 雑誌名: Jpn J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 011001
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.52.011001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 窒化インジウム超伝導体Inの機能発現機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 犬島 喬
  • 雑誌名: 素材プロセッシング第69委員会研究会資料、 第66会 ページ: 31-36
• [雑誌論文] Superconducting properties of InN with low carrier density near the Mott transition (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inushima D. K. Maude, H. Lu, W. J. Schaff, T. Iizuka, S. Kimura, A. Yamamoto and K. Fukui
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 ページ: 044704,1-9
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.044704.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meissner effect of Superconducting InN (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inushima, D. K. Maude, D. Muto and Y. Nanishi
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi 巻: C7 ページ: 1287
  • DOI: DOI:10.1002/pssc.200983112
  • 査読あり
• [学会発表] Criticalcurrent of superconducting InN (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inushima
  • 学会等名: Int. Workshop on Nitride semiconductor 2012
  • 発表場所: Sapporo.
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] Mott転移近傍の電子濃度を持つInNの電子状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 犬島 喬
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Superconducting properties of InN with the carrier density near the Mott transition (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inushima
  • 学会等名: European MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Strasbourg, France
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] Superconductivity of InN with two types of electrons (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inushima
  • 学会等名: European MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] 2種類の電子によるInNの超伝導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬島 喬
  • 学会等名: 第58回応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110300