ナノスケール相分離ガラスにおけるマルチ相転移のリアルタイムテラヘルツ分光

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740246
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 王 勇 大阪大学, 大学院・工学研究科, 科学技術振興特任教員 (30294143)
• Keywords: ナノスケール / 相分離 / カルコゲナイドガラス / ラマン分光 / テラヘルツ分光法 / 最適ガラス / 自己組織化

Research Abstract

本研究は、テラヘルツ分光法を用いて、Ge, Te, Se, Sbを含むカルコゲナイドガラスの多相間の相転移をリアルタイム・ナノスケールで測定し、各相間の相転移発生機構を解明する。Time Domain Speciroscopy(TDS)テラヘルツ分光、FI-IR遠赤外分光、ラマンスペクトル分光の三者による測定結果を比べ、TDSテラヘルツスペクトルをプローブとしてリアルタイムの相転移情報を引き出す。これらの相関情報をもとに、ガラスの組成・作成条件を変え、グレースケールメモリ開発とって「最適ガラス」の創出を目指す。
我々は、カルコゲナイドガラスGe-Se系において、ナノスケール相分離が確認でき、自己組織化の不可欠な役割を示した。テラヘルツ領域にある低波数振動モードに関連する緩和過程を観測することができた。(J.Non-Crystal.Solids,2003)。さらに、近距離、中距離構造(ナノスケール)を解明するために、構造解析実験を行い、低波数振動モードのナノスケール構造モデルを提案した。(accepted by J.Non-Crystal. Solids)。ガラス温度上昇と共に自己組織化が起因とする各々な結晶相が現れ、多様な組み合わせがあることを見出した(Physica B,2002)。環境温度の違いによる異なる結晶相が出現する現象を利用すれば、グレースケールメモリの実現ができると考えられる(Submit to App.Phys.Lett.)。シングルビットにon/off以上の情報を持たせば、テラビット級メモリの開発にとっては革命的である。

Research Products

• [Publications] Yong Wang: "Floppy modes and relaxation in Ge_xSe_<1-x> glasses"Journal of Non-Crystalline Solids. 326-327. 379-384 (2003)
• [Publications] Yong Wang: "Intermediate-range order in glassy Ge_xSe_<1-x> around the stiffness transition composition"Journal of Non-Crystalline Solids. (IN PRESS). (2004)
• [Publications] Shinya Hosokawa: "Partial structure analysis on glassy As_2Se_3"Journal of Non-Crystalline Solids. (IN PRESS). (2004)
• [Publications] Shinya Hosokawa: "Soft X-ray emission study of nano-structured carbon"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (IN PRESS). (2004)