遷移金属二窒化物の成膜技術の確立と電子物性の実験的解明及び制御

过渡金属二氮化物成膜技术的建立及电子性能的实验阐明和控制

• 批准号: 21H04615
• 负责人: 長谷川 正
• 金额: $ 27.46万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04615/
• 关键词: 成膜技術; 遷移金属多窒化物

近年超高圧高温下では遷移金属多窒化物の合成が多く報告されてきた．PtN2もその一つであり，その物性についてこれまで理論計算が多数されてきたが，電子物性を実験で測定した報告はない．従来の合成方法ではPt箔またはPt粉末を出発試料として用いており，細く絞ったレーザーによる加熱方法であるため，合成試料は脆弱でPtが多く残存する．このため，電子物性測定に適した試料の合成が困難であった．そこで，出発試料として絶縁基板上に成膜したPt薄膜を用いてPtN2薄膜を得ることができれば，種々の物性測定が可能になると考え， PtN2薄膜の合成および膜性状の評価と物性測定手法の確立を目的とした．高温高圧合成実験にはキュレット径350μmのLH-DACを使用した．基板をc-BN，Pt膜厚を約0.09μmとした出発試料を用いて，PtN2薄膜の合成を試みた．回収された試料のSEM像から，膜状形態の組織が観察された．合成された膜は角張った結晶粒が密に敷き詰まった組織をしており，これは，過去に報告された白金箔や白金粉末を出発試料として用いて合成されたPtN2の表面形態とよく似ている．また，島状形態も観測され，加熱のできなかった領域では平坦な組織が観測された．また，それぞれの領域におけるラマン分光測定の結果から，加熱できなかった領域ではPtN2のラマンピークが観測されなかったが，十分な温度まで昇温されたと思われる領域ではPtN2のラマンピークが観測された． また，膜状形態における元素EDXマッピング分析から，Bは検出されなかったため，検出されたNはc-BNではなくPtN2由来であると結論した．PtとNはEDX分析した領域全体から検出されており，原子数濃度比はPt:Nは約1:2であった．これはPtN2の組成比と整合する． 以上の結果から，基板上の一部にPtN2薄膜を合成することに成功したと結論した．

In recent years, the synthesis of migrating metal compounds under ultra-high pressure and high temperature has been reported. PtN2 has been widely used in the theoretical calculation of physical properties, and electronic properties have been measured. In the past, the Pt foil was used as a raw material for Pt powder production. The Pt powder was used as a raw material for Pt powder production. It is difficult to measure the electronic properties of the samples. For example, the preparation of Pt thin films on insulating substrates and the determination of physical properties of PtN2 thin films are discussed. High temperature and high pressure synthesis technology is used for LH-DAC with diameter of 350μm. The thickness of Pt film on the substrate c-BN is about 0.09μm. The SEM images of the samples were observed, and the membranous morphology of the tissues was observed. The surface morphology of PtN2 is similar to that reported in the past. The island shape was measured, and the heated area was flat tissue. The result of spectroscopic measurement of PtN2 in the field of PtN2 was determined by heating. The temperature of PtN2 in the field of PtN2 was determined by heating. EDX analysis of the elements in the film form shows that the atomic concentration ratio of Pt: N is about 1:2. PtN2 is a component of PtN2. The above results show that the PtN2 film on the substrate is successfully synthesized.

项目成果

High-pressure synthesis of highly coordinated U7Te12-type W7N12

高压合成高配位U7Te12型W7N12

• 发表时间: 2022
• 作者: Chung-Ching Chang;Nico Alexander Gaida;Takuya Sasaki;Ken Niwa;Masashi Hasegawa
• 通讯作者: Masashi Hasegawa

Highly Coordinated Tungsten Nitride with U7Te12-type Structure Synthesized Using the Laser-Heated Diamond Anvil Cell

使用激光加热金刚石砧池合成具有 U7Te12 型结构的高配位氮化钨

• 发表时间: 2022
• 作者: Chung-Ching Chang;Takuya Sasaki;Nico Alexander Gaida;Ken Niwa;Masashi Hasegawa
• 通讯作者: Masashi Hasegawa

高圧力を利用した新材料・新結晶の開発

利用高压开发新材料和新晶体

• 发表时间: 2021
• 作者: Lo TienYang;Murai Shunsuke;Tanaka Katsuhisa;長谷川正
• 通讯作者: 長谷川正

新規なバナジウム二窒化物の高圧合成と熱膨張挙動

新型二氮化钒的高压合成及热膨胀行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 大橋 勇介;倉林 康太;和田 武;加藤 秀実;浅野 秀斗 ・ 丹羽 健 ・ 佐々木 拓也 ・ GAIDA Nico Alexander ・ 長谷 川 正
• 通讯作者: 浅野 秀斗 ・ 丹羽 健 ・ 佐々木 拓也 ・ GAIDA Nico Alexander ・ 長谷 川 正

高配位数のW-N多面体を持つU7Te12型WNの高圧合成

高配位数W-N多面体U7Te12型WN的高压合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 張 仲景;佐々木 拓也;Gaida Nico Alexander;丹羽 健;長谷川 正
• 通讯作者: 長谷川 正