電子励起による原子分子操作の理論

电子激发原子分子操纵理论

• 批准号: 11222204
• 负责人: 萱沼 洋輔
• 金额: $ 7.42万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11222204/
• 关键词: 電子状態制御; コヒーレントダイナミックス; 光誘起強磁性; 第一原理計算; 超高速拡散; マテリアルデザイン; ゲッタリング; 再結合促進反応; 電子励起原子移動; 励起状態ダイナミックス; 内殻励起; 同時ドーピング; ZnO; 低抵抗p型化; 欠陥反応; 原子分子操作; ワイドギャップ半導体; 2次量子過程スペクトル; 欠陥反応制御

(1)レーザー場による電子状態変革とダイナミックスの制御(萱沼・魚住)共鳴または非共鳴の強レーザー場を物質系に印加することで、電子的・磁気的性質の改変と、電子ダイナミックス制御を行う可能性を様々な角度から、理論的に検討した。希薄磁性半導体において、光励起により生成されたキャリアが誘起する強磁性の発現を記述する有限温度CPA理論を構築した。これに基づいて強磁性相転移のメカニズムが、磁気的相互作用により生じた不純物バンド内の2重交換相互作用であることを見い出し、転移温度を最大ならしめるキャリア濃度の最適値の存在を予言した。また、強レーザー場印加によるコヒーレント電子ダイナミックスを、2準位モデルによって調べた。レーザーによる振動外場の強度と振動数を調節することにより、電子遷移を凍結することが出来ることを見出した。さらに、凝縮媒質中で位相の乱れが存在する場合に、このコヒーレント制御の破れの度合いを明らかにした。希土類化合物の内殻および価電子励起状態における電子間相互作用のを評価し、光学スペクトルの解析を行った。(2)第一原理計算に基づくマテリアルデザイン(吉田)第一原理分子動力学計算により、アモルファスシリコンの光劣化機構を開明した。これを制御するためにCN処理によりダングリングボンドを終端すれば、3重結合のCNが準安定となり、さらに安定な1重結合が生成されることを発見した。第一原理計算により、シリコン中のCuのヤーンテラー効果による超高速拡散機構を発見し、これを制御するための同時ドーピング法によるゲッタリング法を提案した。また、光誘起による強磁性転移を利用したマテリアルデザインとデバイスデザインを行った。(3)キャリア再結合メカニズムの理論(篠塚)半導体の深い不純物準位を介する電子・正孔の再結合メカニズムを、電子格子強結合モデルに基づき明らかにした。

(1) レ ー ザ ー field に よ る electronic state - leather と ダ イ ナ ミ ッ ク ス の suppression (xuan fen, fish live) resonance ま た は not strong resonance の レ ー ザ ー field を material department に Inca す る こ と で, electronic, magnetic 気 の changed the nature of variations と, electronic ダ イ ナ ミ ッ ク ス suppression を line う possibility を others 々 な Angle か ら, theory of に beg し 検 た. Bush thin magnetic semiconductor に お い て, light excitation に よ り generated さ れ た キ ャ リ ア が induced す る strong magnetic の 発 account now を す る を CPA limited temperature theory to construct し た. こ れ に base づ い て planning strong magnetic phase shift の メ カ ニ ズ ム が, and the interaction between magnetic 気 に よ り raw じ た impurity content バ ン の 2 heavy exchange interaction in the ド で あ る こ と を see い し, planning to move the temperature を biggest な ら し め る キ ャ リ の ア concentration on the optimal numerical の is を to say し た. Inca ま た, strong レ ー ザ ー field に よ る コ ヒ ー レ ン ト electronic ダ イ ナ ミ ッ ク ス を, 2 quasi モ デ ル に よ っ て adjustable べ た. レ ー ザ ー に よ る number of vibration field intensity of の と を adjust す る こ と に よ り, electron mobility を freeze す る こ と が out る こ と を shows し た. さ ら に, condensation medium で phase の disorderly れ が exist す る に, こ の コ ヒ ー レ ン ト suppression の broken れ の degrees or い を Ming ら か に し た. Greek-turkish compounds の inner お よ び 価 electronic excited state に お け る electronic interaction between の を review 価 し, optical ス ペ ク ト ル の parsing line を っ た. (2) the first principle calculation に づ く マ テ リ ア ル デ ザ イ ン (yoshida) first principle molecular dynamics calculation に よ り, ア モ ル フ ァ ス シ リ コ ン の light degradation institutions を enlightened し た. こ れ を suppression す る た め に CN 処 Richard に よ り ダ ン グ リ ン グ ボ ン ド を terminal す れ ば, triple combination の CN が quasi stable と な り, さ ら に settle な weight 1 combined with が generated さ れ る こ と を 発 see し た. First principles calculation に よ り, シ リ コ ン の in Cu の ヤ ー ン テ ラ ー unseen fruit に よ る ultra-high-speed company, loose organization を 発 し, こ れ を suppression す る た め の simultaneously ド ー ピ ン グ method に よ る ゲ ッ タ リ ン グ method proposed を し た. ま た, light induced に よ る strong magnetic planning move を using し た マ テ リ ア ル デ ザ イ ン と デ バ イ ス デ ザ イ ン を line っ た. (3) the キ ャ リ ア combining メ カ ニ ズ ム の theory (Xiao burial) semiconductor の deep い impurity content must a を interface す る, electron hole is の, combining メ カ ニ ズ ム を, strong electronic grid combining モ デ ル に base づ き Ming ら か に し た.

项目成果

K.Noba, Y.Kayanuma: "Population Dynamics of a Two-Level System Driven by Oscillating Transverse and Longitudinal Fields"Physical Review A. 64・1. 13413-1-13413-8 (2001)

K.Noba，Y.Kayanuma：“由振荡横向和纵向场驱动的二能级系统的总体动力学”物理评论 A. 64・1（2001）。

Y.Kayanuma, K.Noba: "Wiener-Hermite Expansion Formalism for the Stochastic Model of a Driven Quantum System"Chemical Physics. 168. 177-188 (2001)

Y.Kayanuma、K.Noba：“驱动量子系统随机模型的维纳-厄米展开形式主义”化学物理学。

吉田 博 他: "半導体における第一原理からの物質設計"まてりあ. 38・2. 134-143 (1999)

Hiroshi Yoshida 等：“半导体第一原理的材料设计”Materia 134-143 (1999)。

T.Kawasaki, H.K.Yoshida, N.Orita: "Theoretical Study of Hydrogen-Related Complexes in Diamond for Low-Resistive n-Type Diamond Semiconductor"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 149-154 (2001)

T.Kawasaki、H.K.Yoshida、N.Orita：“低电阻 n 型金刚石半导体中金刚石中氢相关配合物的理论研究”日本应用物理学杂志。

H.Katayama-Yoshida et al.: "Material Design for the Low-Resistivity p-Type ZnO and Transparent Ferromagnet with Transition Metal Doped ZnO: Prediction vs Experiment"MRS Symposium Proc.. 623. 65-75 (2000)

H.Katayama-Yoshida 等人：“低电阻率 p 型 ZnO 和过渡金属掺杂 ZnO 透明铁磁体的材料设计：预测与实验”MRS 研讨会论文集 623. 65-75 (2000)