核分光法による酸化亜鉛中の不純物が誘起する伝導性と希薄磁性の探索

Material type: 文書・図像類

Author: 佐藤, 渉ほか

Publisher: 金沢大学理工研究域物質化学系

Publication date: 2019-05-29

Material Format: Digital

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NDC: -

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Note (General)：: 次世代の機能性材料として注目されている酸化亜鉛（ZnO）は、不純物の添加によって伝導性や磁性が大きく変化する。本研究では、不安定核をプローブとする核分光法（γ線摂動角相関法、メスバウアー分光法など）によって、不純物原子の存在状態の把握とその制御、そして発現する物性評価を行った。不純物の状態解析の結果...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 核分光法による酸化亜鉛中の不純物が誘起する伝導性と希薄磁性の探索
Author/Editor: 佐藤, 渉
Sato, Wataru
Author Heading: 佐藤, 渉
Sato, Wataru
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学理工研究域物質化学系
Publication Date: 2019-05-29
Publication Date (W3CDTF): 2019-05-29
Alternative Title: Nuclear spectroscopic studies on electric conductivity and dilute magnetism in zinc oxide doped with impurity ions
Periodical title: 平成30(2018)年度科学研究費補助金基盤研究(B) 研究成果報告書 = 2018 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2014-04-01 - 2019-03-31
Volume: 2014-04-01 - 2019-03-31
Pages: 4p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 酸化亜鉛
摂動角相関
メスバウアー分光
ナノ構造体
希薄磁性
不純物
Target Audience: 一般
Note (General): 次世代の機能性材料として注目されている酸化亜鉛（ZnO）は、不純物の添加によって伝導性や磁性が大きく変化する。本研究では、不安定核をプローブとする核分光法（γ線摂動角相関法、メスバウアー分光法など）によって、不純物原子の存在状態の把握とその制御、そして発現する物性評価を行った。不純物の状態解析の結果、ドナーとして機能するInは、局所的にスピネル様の新規ナノ構造体を形成していることが明らかとなった。酸素分圧や温度を制御することで、構造体中のInを単一原子としてZnO中に固溶させる手法を見出した。また、数パーセントのCoとMnを共ドープすることで、低温で局所磁性が発現している可能性を見出した。
Local structures and their thermal behaviors of indium impurities in zinc oxide (ZnO) were investigated on an atomic scale by means of time-differential perturbed angular correlation spectroscopy with the radioactive 111In(→111Cd) probe. We found that In impurities associate in the process of thermal diffusion to form nanoscale clusters in the ZnO matrix under heat treatment in air. Heat treatment under vacuum, however, causes dissociation of the clusters, suggesting that In ions leave the clusters and migrate into the ZnO matrix.The magnetic properties of ZnO co-doped with several at.% of Co and Mn synthesized by a solid-state reaction were investigated by means of 57Co emission Mossbauer spectroscopy. We found that majority of the probe ions residing in defect-free substitutional Zn sites take 57Fe2+ state. Ferromagnetism was absent at room temperature, but, spectral broadening was observed at 10 K, implying a possible presence of a weak magnetic component.
研究課題/領域番号:26286075, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2019-03-31
出典：研究課題「核分光法による酸化亜鉛中の不純物が誘起する伝導性と希薄磁性の探索」課題番号26286075（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-26286075/26286075seika/)を加工して作成
DOI: 10.24517/00052259
Access Restrictions: 限定公開
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA