分光的手法を用いた準結晶・近似結晶における擬ギャップの定量評価

使用光谱方法定量评估准晶体和近似晶体中的赝能隙

• 批准号: 21K04633
• 负责人: 津田 俊輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04633/
• 关键词: 光電子分光; 準結晶・近似結晶; 擬ギャップ; 電子状態; ハイパーマテリアル

２０２２年度は、前年度に行った高分解能光電子分光測定の結果を整理し解釈の検討を行った。詳細な解析により、Al-Pd-Mn系準結晶・近似結晶のギャップは2つのエネルギースケールを持ち、低エネルギー側はほぼ組成・構造によらないこと、高エネルギー側はわずかに組成・構造依存性を持つことが分かった。また、マクロ測定から予測される擬ギャップの大きさとフェルミ準位上の強度の変化がゆるやかに相関を持つことを見出した。一方で積分強度の減少と擬ギャップの間にはほとんど相関がみられなかった。また並行して、近年発見された半導体準結晶の電子状態解析にも取り組んだ。Al-Ru-Si系準結晶はバルクとして初めて半導体であることが報告された準結晶である。AlやRuといった金属元素が中心となった合金系化合物であり、酸素を伴わないため一見すると金属的になりそうな系である。しかしながらマクロ物性測定からは半導体的な振る舞いが報告されている。元素同士の共有結合により、各サイトが疑似的に閉殻になったようにみえることで、ギャップが開くとする説がある。このような機構による半導体化のモデルケースとしてAl-Fe-Si系の多結晶に対して光電子分光測定を行った。内殻のスペクトルから各構成元素の価数が0価的であることから共有結合的であること、価電子帯のスペクトルから半導体であることを確認した。この成果はMaterials　Research　Express誌に掲載が決定している。

The <s:1> results of the った high decomposition energy photoelectron spectrophotometry in 2022 and the に of the previous year are を collated, <s:1> analyzed, <s:1> 検 discussed, を and った. Detailed analytical に な よ り, Al - Pd - Mn quasi crystal, the approximate crystallization の ギ ャ ッ プ は 2 つ の エ ネ ル ギ ー ス ケ ー ル を hold ち, low エ ネ ル ギ ー side は ほ ぼ composition, structural に よ ら な い こ と, high エ ネ ル ギ ー side は わ ず か に composition, structural dependence を hold つ こ と が points か っ た. ま た, マ ク ロ determination か ら be さ れ る quasi ギ ャ ッ プ の big き さ と フ ェ ル ミ の intensity on quasi a の variations change が ゆ る や か に phase masato を hold つ こ と を shows し た. When the で integral strength <e:1> of one party decreases, the と pseudo-ギ ャップ <e:1> is related to がみられな がみられな ほとん <e:1> がみられな. Youdaoplaceholder0 parallel また て, recently discovered された semiconductor quasicrystallization <s:1> electronic state analysis に retrieve the group んだ. Al-Ru-Si quasicrystals バ バ と と て て て initial めて semiconductors である された とが とが report された quasicrystals である. Metal elements Al や Ru と い っ た が center と な っ た alloy system of compound で あ り and acid element を わ な い た め saw す る と metal に な り そ う な department で あ る. The physical property determination of な ら and る of <s:1> ロ and ロ ロ reports on the な vibration and る dance of されて and が of されて and る. Elements with James の mutual に よ り, various サ イ ト が suspected に closed shell に な っ た よ う に み え る こ と で, ギ ャ ッ プ が open く と す る said が あ る. こ の よ う な institutions に よ る semiconducting の モ デ ル ケ ー ス と し て Al - Fe - Si is の more crystalline に し seaborne て photoelectron spectroscopic determination of line を っ た. Inner の ス ペ ク ト ル か ら each element の 価 number が 0 価 で あ る こ と か ら mutual combination of で あ る こ と, 価 electronic 帯 の ス ペ ク ト ル か ら semiconductor で あ る こ と を confirm し た. The <s:1> results were published in the journal に of MaterialsResearchExpress, and the が decision was announced at て る る.

项目成果

Photoemission study of thermoelectric Fe-Al-Si alloy

Fe-Al-Si热电合金的光电研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中 功;東後 篤史;S. Tsuda et al
• 通讯作者: S. Tsuda et al

Evaluation of electronic structure of Fe-Al-Si thermoelectric materials using photoelectron spectroscopy

利用光电子能谱评估 Fe-Al-Si 热电材料的电子结构

• 发表时间: 2023
• 作者: Taichi Yoshida;Kensuke Jin;Kazuhei Wakiya;Mitsuteru Nakamura;Masahito Yoshizawa;Yuji Muro;Yoshiki Nakanishi;S. Tsuda et al
• 通讯作者: S. Tsuda et al