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。

这项研究已成功地生长出许多杂原层层的单晶，包括bitis_​​3（化学配方MTS_3或（MS）_ <1+X> TS_2。但是，M = Sn，Pb，BI，BI，BI，BI，BI，BI，T = TI，V，MB，MB，MB）和杂物到第二阶段_2是_2的_2 _ <1+1+1+x <1+x <1+x <1+x <1+x）层间化合物MG_X（BIS）的单晶_ <1+Y>（tis2）_2，其中mg插入了两个Tis_2层之间，以及取代化合物的单晶的生长（BI_XCA___XCA__ <1-y> s）_> y>（tis_2），该部分与BI ATM相位。使用粉末X射线衍射和X射线光电子光谱进行了所获得的单晶的结构和组成分析，并确认所需的晶体已经生长。通过测量内部壳和价电子X射线电子光谱谱以及内壳电子激发和价电子激发能损失光谱来检查生长晶体的电子状态，并表明这些矩阵样品的电子状态强烈反映了每个原子层的电子状态，并从元素层构成了MS_2层，尤其是T层的元素，尤其是tos_2层的材料。另外，通过对电子能损耗的Kramers-Kronig分析研究了广泛能量（波长）结构域的光学性能，并研究了复杂介电常数，反射率和光吸收系数的能量（波长）依赖性。结果，发现该材料的光学特性强烈反映了每个原子层的光学特性，并且光学常数的波长依赖性主要是由于TS_2层造成的，该层的状态密度很大。作为未来的研究计划，我们将阐明插入和取代化合物的电子状态和光学特性，并研究互化和原子取代对父晶体的电子状态和光学特性的影响。

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)。