強相関電子物性が制御可能な光キャリア注入法の確立

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540410
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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, 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)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 強相関系 / 界面

研究概要

研究成果の概要（和文）：遷移金属酸化物薄膜への光キャリア注入および対象薄膜の電子状態の研究を行った。軟X線照射によって生じるVO2薄膜の絶縁体-金属転移では、V3dへの電子キャリア注入を見出し、酸素脱離による金属化という転移モデルを提案した。VO2薄膜のARPESにより表面の金属相フェルミ面マッピングに成功し、ネスティングの存在を示した。密封系CVD法により作製したCrO2薄膜では、再表面近傍まで金属的であることを明らかにした。単一相TaO2薄膜やスピノーダル分解した(V,Ti)O2薄膜などの物質開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Persistent insulator to metal transition of a VO2 thin film by soft x-ray irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, H. Nagao, S. Katayama, T. Wakita, M. Hirai, T. Yokoya, H. Kumigashira, and M. Oshima
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 53 ページ: 05FB09/1-4
  • DOI: 10.7567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast photoinduced transition of an insulating VO2 thin film into a nonrutile metallic state (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Yoshida, T. Yamamoto, Y. Ishida, H. Nagao, T. Otsuka, K. Saeki, Y. Muraoka, R. Eguchi, K. Ishizaka, T. Kiss, S. Watanabe, T. Kanai, J. Itatani, and S. Shin
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: (in press)
  • DOI: 10.1103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinodal decomposition in the TiO2-VO2 system (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. Hiroi, H. Hayamizu, T. Yoshida, Y. Muraoka, Y. Okamoto, J. Yamaura, and Y. Ueda
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 25 ページ: 2202-2210
  • DOI: 10.1021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface physical property of the CrO2 thin films prepared using a closed chemical vapor deposition method, Materials Research Society online Proceedings library (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, S. Yoshida, T. Wakita, M. Hirai, T. Yokoya
  • 雑誌名: Function Metal-Oxide Nanostructures 巻: 1406
  • 査読あり
• [学会発表] VO2薄膜における軟X線誘起絶縁体金属転移 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 脇田高徳, 横谷尚睦, 組頭広志, 尾嶋正治
  • 学会等名: 放射光科学による革新的イノベーションワークショップ
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] Spin-resolved Photoemission Spectroscopy of CrO2 thin films (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, M. Sunagawa, A. Mizutani, K. Miyamoto and T. Okuda
  • 学会等名: The 18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima University
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] Photocarrier injection to VO2 thin film (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, T. Wakita, and T. Yokoya
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS joint symposia
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Photo-induced insulator to metal transition for VO2 thin films (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, H. Nagao, T. Wakita and T. Yokoya
  • 学会等名: The 17th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima University
  • 年月日: 2013-02-28
• [学会発表] Surface physical property of the CrO2 thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, S. Yoshida, T. Wakita, M. Hirai, T. Yokoya
  • 学会等名: International Symposium on Physics and Chemistry of Novel Superconductors and Related Materials
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] VO2薄膜における光誘起絶縁体-金属転移とその電子状態の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 脇田高徳, 横谷尚睦, 組頭広志, 尾嶋正治
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Effectiveness of a closed CVD method for preparation of CrO2 thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, S. Yoshida, T. Wakita, T. Yokoya, H. Kumugashira, and M. Oshima
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区/松山大学文京キャンパス
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] CrO2単結晶薄膜作製における閉鎖系化学気相法の利点, 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 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 吉田祥, 脇田高徳, 横谷尚睦
  • 学会等名: 2012年度支部学術講演会
  • 発表場所: 山口大学常盤キャンパス
  • 年月日: 2012-07-28
• [学会発表] VO2薄膜における放射光誘起絶縁体金属転移, 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 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 脇田高徳, 横谷尚睦
  • 学会等名: 2012年度支部学術講演会
  • 発表場所: 山口大学常盤キャンパス
  • 年月日: 2012-07-28
• [学会発表] 閉鎖系化学気相法により作製したCrO2薄膜の表面特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 吉田祥, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] CrO2薄膜の表面特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 吉田祥, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 光照射によるVO2薄膜への電子キャリア注入 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 大山卓郎, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Metallic surface of the CrO2 thin films prepared using a closed chemical vapor deposition method (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, S. Yoshida, M. Hirai, T. Wakita and T. Yokoya
  • 学会等名: The 16th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Hiroshima University
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] Surface physical property of the CrO2 thin films prepared using a closed chemical vapor deposition method (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, S. Yoshida, T. Wakita, M. Hirai, and T. Yokoya
  • 学会等名: 2011 Fall Meeting of the Materials Research Society
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, U.S.A
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] 放射光照射によるVO2薄膜への電子キャリア注入 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦, 室隆桂之, 為則雄祐
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Preparation of NbO2 thin films using a pulsed laser deposition method (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Muraoka, Y. Fujimoto, C. Hiramatsu, T. Wakita, M. Hirai, T. Yokoya
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] VO2薄膜における放射光照射効果, 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 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 片山晋輔, 長尾浩樹, 脇田高徳, 平井正明, 横谷尚睦, 室隆桂之, 泉雄大, 為則雄祐
  • 学会等名: 2011年度支部学術講演会
  • 発表場所: 鳥取大学鳥取キャンパス
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] 尾嶋正治VO2薄膜の金属相フェルミ面ネスティング (0)
  • 著者名/発表者名: 村岡祐治, 長尾浩樹, 脇田高徳, 横谷尚睦, 組頭広志
  • 学会等名: 日本物理学会, 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 00000927
• [備考]
  • URL: http://film.rlss.okayama-u.ac.jp/~hakumaku/