多元窒化物の高い圧電性の実態に迫るオペランドXASによる局所構造と元素物性の解析

通过操作 XAS 分析局部结构和元素物理性质,接近多元氮化物高压的实际情况

基本信息

项目摘要

令和4年度は、種々のSc濃度のScGaNについて加熱および冷却下でのX線吸収分光(XAFS)スペクトルの測定を行った。試料はスパッタリング法で作製した。すべてc軸配向した膜であり、X線回折によって評価した格子定数比c/aはSc濃度が高くなると小さくなることを確認し、配位構造の変化がうかがえた。XAFS測定は九州シンクロトロン光研究センターのBL11で行った。種々のSc濃度のScGaNにおける、GaおよびScのK端のXANESとEXAFSスペクトルを10K~900Kの広い温度範囲で測定した。まず、室温測定において、GaのK端のXANESスペクトルでは、Sc濃度による変化は小さく、構造の差異は見られなかった。EXAFSではSc濃度が高くなると振幅が小さくなり、結晶性の低下が示唆された。動径分布関数で第二近接原子間距離がSc濃度とともにわずかに大きくなる傾向があり、X線回折による格子定数解析の傾向と一致した。一方、ScのK端では、XANESスペクトルにおいて明瞭なpre-edge peakが観察された。その強度はSc濃度が高くなるほど減少する傾向にあり、配位構造の変化が示唆された。EXAFS振動の振幅はGaに比べて小さく、特に高いSc濃度では解析が難しかった。温度10K~900Kで測定した結果、振動は高温ではより散漫に、冷温では明瞭になることが確認でき、詳細な配位構造解析には、冷却での測定が必要であることが分かった。電界印可オペランド計測の測定セルも、当初計画していた加熱用からクライオスタット用に変更し試作した。また、第一原理計算によるXANESスペクトルシミュレーションにも取り組んだ。計算によるスペクトルは実測したものとおおむね一致し、計算手法は妥当と考えている。解析により、Sc濃度によるスペクトル形状の変化は配位構造変化であることを示すことができた。
In the 4th year of Reiwa, the Sc concentration of ScGaN was measured by heating and cooling under X-ray absorption spectroscopy (XAFS). The sample was produced using the はスパッタリング method.すべてc-axis alignment した film であり、 The Sc concentration was high and the structure was small, and the coordination structure was changed. XAFS measurement was carried out by Kyushu Lighting Research Laboratory BL11. The Sc concentration of ScGaN and GaNSc are measured in the K-side XANES and EXAFS 10K to 900K temperature range.まず, room temperature measurement において, GaのK terminal のXANES スペクトルでは, Sc concentration による変化は小さく, structural difference は见られなかった. EXAFS has a high Sc concentration, a small amplitude, and a low crystallinity. The dynamic path distribution close number is the second closest interatomic distance, the Sc concentration is the same, and the X-ray reversal is the same as the lattice definite number analysis. One side, Sc no K end で は, The intensity of the Sc concentration is high, the tendency of the Sc concentration is reduced, and the coordination structure is changed. The amplitude of the EXAFS vibration is smaller than the vibration amplitude, and the Sc concentration is particularly high, making it difficult to analyze. Temperature 10K~900K is measured and the results are measured, vibration is high and the temperature is undisturbed, and cold and temperature are clear and clear. It is necessary to confirm the details, analyze the coordination structure in detail, and determine the cooling requirements. Denkai Seinko's オペランドmeasurement and measurement system, the originally planned heating system, and the からクライオスタット use system, have been updated and tested.また, first principles calculation によるXANES スペクトルシミュレーションにもtake りgroup んだ. The calculation method is consistent and the calculation method is appropriate. Analyze the structure and coordinate structure of the Sc concentration, Sc concentration, and Sc concentration.

项目成果

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