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論文 |
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石井, 史之 ; Ishii, Fumiyuki
概要:
金沢大学ナノマテリアル研究所<br />物質の端もしくは異なる物質の接合面（界面）では、通常の物質と異なる性質を示す。特に、電子のスピンを活用した、エレクトロニクスであるスピントロニクスの応用に繋がる、特徴的な電子の状態が出現する。本研究で
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は、地球上に豊富に存在する酸素の化合物である、酸化物の表面や界面、新しい炭素材料であるグラフェンとの接合面などについて、その電子状態について詳しく調べた。その結果、酸化物誘電体とその界面においては電気分極を指標とする内部電場で生ずる強い有効磁場が生ずることが明らかになった。この性質はスピンエレクトロニクスのみならず、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電効果への応用が期待される。<br />At the surface of the materials and at the interface of different materials, they show properties different from ordinary bulk materials, the electronic state which can be used for spintronics applications. In this study, we have investigated the electronic state at the surface and interface of oxides material which abundantly present on Earth and the interface of graphene and oxide. As a result, we found that an effective magnetic field is generated by the internal electric field characterized by electric polarization at the interface between oxide and other substances. This property is expected to be applied not only for spin electronics but also for thermoelectric effect that converts thermal energy into electric energy.<br />研究課題/領域番号:25790007, 研究期間(年度):2001-2006
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論文 |
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福士, 圭介 ; Fukushi, Keisuke
概要:
表面錯体モデリング手法とその場赤外分析の併用から、様々な水質環境における水-酸化物界面における陰イオン化学種分布の検討を行った。ヨウ化物イオンは幅広い水質条件で、酸化物に外圏錯体を形成して吸着することが認められた。ヨウ素酸イオンは鉄・アルミ
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ニウム酸化物に対して内圏錯体および外圏錯体を形成することが認められた。硫酸イオンはフェリハイドライトに対して内圏錯体により吸着することが認められた。<br />Surface speciation of anionic species as function of environmental parameters were invesgitated by using surface complexation modeling and in-situ spectroscopic observations. This study showed that iodide adsorbs to oxide surfaces as outer-sphere complex. Iodate takes both inner- and outer-sphere complexes on oxide surfaces. Sulfate adsorbs to ferrihydrite as inner-sphere complex.
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天野, 良平 ; Amano, Ryohei
概要:
本研究は、化合物合成法としてβ-ジケトンキレートガスと反応性ガスとの気相反応を用いる化学気相成長法(CVD Chemical Vapor Deposition Method)を利用して、高純度で良質の結晶性の希土類およびアクチノイド固体化合
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物を得ようとするものである。本研究を通してCVD法を用いて希土類およびアクチノイド元素の高結晶性酸化物、硫化物および窒化物、フッ化物を合成しようとした。さらに本研究では、新たに2成分の金属を含む化合物を、(1)2種類のジピバロイルメタンキレートを利用、(2)昇華性の含2金属ヘキサフロロアセチルアセトンキレートを利用、によってCVD法で合成しようと試みた。その結果、新しいTlLn(hfa)_4型原料キレートおよびTl(dpm)型原料キレートを開発し,CVD原料として利用できるよう方法を確立した。結果を纏めると(1)酸素と水との反応:Tbを除く希土類Lnの場合は合成された化合物は共に酸化物Ln2O3であったが、Tbでは酸素による酸化物はTb4O7、水による酸化物はTb2O3であった。ウランでは酸素による生成物はU3O8の高温相であるのに対して、水との生成物はU4O9であった。(2)硫化水素との反応:生成物は重ランタノイドではオキシ硫化物Ln2O2S、Euでは一硫化物EuSであった。軽ランタノイド、トリウムとの生成物はアモルファス化合物で組成を同定できなかったが、蛍光X線分析の結果金属とイオウが一定の比で存在していることが確認でき、硫化物であることを示唆していた。(3)フレオン12との反応:ランタノイド3価キレートではLnOFとLnF3を分別合成することがわかった。(4)2金属成分化合物:Tlとランタノイドの両方を含む酸化物や硫化物、フッ化物の合成が可能となった。<br />Volatile metal chelates have been used in a wide of applications as fuel additives and catalysts, as metal vapor sources, and in trace metal analysis.There is growing interest in volatile metal b-diketone chelates as vapor source for chemical vapor deposition(CVD). In this work, we are interested in CVD method using volatile beta-diketone chelates with 2,2,6,6, -tetramethyl-3,5-haptanedione(thd), and developed the new preparation method of the metal oxide, sulfide and fluoride films.(1). Preparation of lanthanide fluoride and chloride films was studied by chemical vapor deposition(CVD) using Ln(thd)_3 (Ln=lanthanide(III) ; thd=2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato ligand) and Y(thd)_3 with gas mixture systems of CF_2Cl_2 (difluorodichloromethane)/O_2 and CF_2Cl_2/H_2.Two kinds of fluorides, LnOF oxyfluoride and LnF_3 trifluoride were obtained separately along a CVD tube by the reaction of Ln(thd)_3 chelates with CF_2Cl_2/O_2 gas system. The chemical characteristics of the CVD products were considered from the points of thermochemical view.(2). We here describe some characteristics of (2,2,6,6, -retramethyl-3,5-heptanedionato) thallium(I), and preliminary experiments in the CVD between this chelate and some reactant gases. The precipitation was isolated by filtration, allowed to dry, and was purified by sublimation in vacuum. In conclusion, the present Tl(thd) chelate is useful and porential as a thallium vapor source for CVD and gas-phase reaction investigations.<br />研究課題/領域番号:04640575, 研究期間(年度):1992-1993<br />出典：「β-ジケトンキレート化学気相成長法を利用した希土類およびアクチノイド化合物合成」研究成果報告書 課題番号04640575(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文 |
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石井, 史之 ; Ishii, Fumiyuki
概要:
金沢大学ナノマテリアル研究所<br />スピン流ー電流変換現象に焦点をあて、強誘電体界面・表面の研究を推進した。運動量空間の有効磁場である、ラシュバ係数を具体的物質について非経験的に求めることは新しい高効率なスピン流ー電流変換物質をデザイン
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する上で大変重要である。今年度は計算物質デザインとして、基板歪みによってSrTiO3表面に大きなスピン軌道分裂が生じる可能性があることを明らかにした。この成果はN. Yamaguchi and F. Ishii, First-principles Study of Rashba Spin Splitting at Strained SrTiO3 (001) Surfaces, e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 16, 360-363 (2018) として論文にまとめられた。以前から継続して研究を実施してきたBi2O3/Cu(111)界面のラシュバ効果について、実験グループが測定した光誘起のスピン流ー電流変換について非占有状態のRashba分裂を計算することで、理論的なサポートをおこなった。これらの研究成果はJ. Puebla, F. Auvray, N.Yamaguchi, M. Xu, S. Z. Bisri, Y. Iwasa, F. Ishii, Y. Otani, "Photoinduced Rashba spin to charge conversion via interfacial unoccupied state" arXiv:1902.00237として論文にまとめられた（投稿中）。他の公募班との共同研究として、スピネル型構造Ir2O4薄膜について基板制御を想定した系統的な電子状態計算をおこなった。その結果、スピンのN極とS極が分化した単極子が粒子のように振る舞う「U(1)量子スピン液体」状態が，従来よりも高温で出現しうることを理論的に見出した。この成果は S. Onoda and F. Ishii, “First-principles design of the spinel iridate Ir2O4 for high-temperature quantum spin ice”, Physical Review Letters. 122, 067201-106, (2019)として論文にまとめられ、プレスリリースをおこなった。<br />研究課題/領域番号:17H05180, 研究期間(年度):2017-04-01 – 2019-03-31<br />出典：研究課題「第一原理手法によるナノスピン変換物質デザイン」課題番号17H05180（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PUBLICLY-17H05180/）を加工して作成
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