異種原子層層状化合物の電子状態と光学的性質

杂原子层状化合物的电子态和光学性质

• 批准号: 06640431
• 负责人: 大野 洋一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640431/
• 关键词: 異種原子層層状化合物; 電子エネルギー損失分光; インターカレーション; クレマ-ス・クローニヒ解析

本研究により、BiTiS_3を初めとする多くの異種原子層層状化合物(化学式MTS_3又は、(MS)_<1+x>TS_2で記される。但し、M=Sn,Pb,Bi,希土類元素;T=Ti,V,Mb)の単結晶の育成に成功するとともに、その第二ステージ化合物(MS)_<1+x>(TS2)_2への異種原子のインターカレーションが試みられ、Mgを二つのTiS_2層の間に挿入した層間化合物Mg_x(BiS)_<1+y>(TiS2)_2の単結晶を得るととみに、Bi原子の一部をCa原子で置換した置換型化合物(Bi_xCa_<1-y>S)_<1+y>(TiS_2)の単結晶の育成成功した。得られた単結晶の構造解析と組成分析が、粉末X線回折法とX線光電子分光法を用いて行なわれ、目的の結晶が成長していることが確認された。成長した結晶の電子状態は、内殻及び価電子X線電子分光スペクトルの測定と内殻電子励起及び価電子励起エネルギー損失スペクトルの測定によって調べられ、これらの母体試料の電子状態が、各原子層の電子状態を強く反映しているとともに、MS層からTS_2層への電荷の移動が起こっており、特に、希土類元素を含む材料で大きいことが示された。また、広いエネルギー(波長)領域にわたる光学的性質が、電子エネルギー損失スペクトルのKramers-Kronig解析により研究され、複素誘電率、反射率および光学吸収係数のエネルギー(波長)依存性が調べられた。この結果、この物質の光学特性は、各原子層の光学特性を強く反映しており、光学定数の波長依存性は、主として状態密度の変化の大きいTS_2層から起因していることが明らかにされた。今後の研究計画として、層間化合物や置換型化合物の電子状態と光学的性質を明らかにし、インターカレーションや原子の置換による母体結晶の電子状態や光学的性質への影響について調べる予定である。

At the beginning of this study に よ り, BiTiS_3 を め と す る more く の heterogeneous atomic layers of compound (chemical formula MTS_3 は, (MS) _ < 1 + x > TS_2 で remember さ れ る. But youdaoplaceholder0, M=Sn,Pb,Bi, rare earth elements; T = Ti, V, Mb) の 単 crystallization の に successfully bred す る と と も に, そ の second ス テ ー ジ compounds (MS) _ < 1 + x > (TS2) _2 へ の heterogeneous atoms の イ ン タ ー カ レ ー シ ョ ン が try み ら れ, Mg を つ の TiS_2 layer between の に scions into し た Mg_x interlayer compounds (BiS) _ < 1 + y > (Ti) S2) _2 の 単 crystallization を have る と と み に, Bi の a を Ca atoms で replacement し た displacement type compounds (Bi_xCa_ < 1 - > y S) _ < 1 + y > (TiS_2) の 単 crystallization の successfully bred し た. To ら れ た の 単 crystallization structure が と composition analysis, powder X-ray back twists と X-ray photoelectron spectrometry を with い て line な わ れ crystallization, purpose の が growth し て い る こ と が confirm さ れ た. Crystallization growth し た の electronic state は, inner shell and び 価 electronic X-ray spectroscopic ス ペ ク ト ル の determination と inner shell electron excitation and び 価 electronic wound up エ ネ ル ギ ー loss ス ペ ク ト ル の determination に よ っ て adjustable べ ら れ, こ れ ら の matrix sample の が electronic state, the atomic layer の electronic state を く reflection し て い る と と も に, MS layer か ら TS_2 layer の へ の charge mobile が こ っ て お り, に, soil type element contains を む material で き い こ と が shown さ れ た. ま た, hiroo い エ ネ ル ギ ー (wavelength) field に わ た る optical properties が, electronic エ ネ ル ギ ー loss ス ペ ク ト ル の Kramers - Kronig parsing に よ り research さ れ, complex element induced electric rate, reflectivity お よ び optical 収 absorption coefficient の エ ネ ル ギ ー (wavelength) dependence が adjustable べ ら れ た. こ の results, こ の の material optical properties は, each atomic layer の optical properties を く reflection し て お り, optical constant の wavelength dependence は, main と し て の state density variations change の big き い TS_2 layer か ら cause し て い る こ と が Ming ら か に さ れ た. の research projects in the future と し て, interlayer compounds や substitutional の と electronic state the nature of the optical を Ming ら か に し, イ ン タ ー カ レ ー シ ョ ン や atomic の replacement に よ る matrix crystallization の electronic state や optical properties へ の influence に つ い て adjustable べ る designated で あ る.

项目成果

Youichi Ohno: "Optical properties and the joint density of states・・・" Journal of Physics;Condensed Matter. 6. 8655-8668 (1994)

Youichi Ohno：“光学性质和联合态密度……”物理学杂志；凝聚态物质。 6. 8655-8668 (1994)

Youichi Ohno: "Solid state effects and atomiclike effects on・・・" Physical Review B:condensed Matter. 49. 7851-7860 (1994)

Youichi Ohno：“固态效应和类原子效应……”《物理评论 B：凝聚态物质》49. 7851-7860 (1994)。