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(In Japanese)第一原理計算による電子励起新機能半導体の材料設計 第一原理計算による機能性半導体の材料設計

Research report code R030000292
Posted date Feb 22, 2005
Researchers
  • (In Japanese)吉田 博
  • (In Japanese)佐藤 和則
  • (In Japanese)加藤 竜次
Affiliation
  • (In Japanese)大阪大学産業科学研究所
  • (In Japanese)大阪大学産業科学研究所
  • (In Japanese)大阪大学産業科学研究所
Research organization
  • (In Japanese)大阪大学
Report name (In Japanese)第一原理計算による電子励起新機能半導体の材料設計 第一原理計算による機能性半導体の材料設計
Technology summary (In Japanese)物質の性質は微視的世界の基本法則(第一原理)である量子力学に支配されており、原子番号のみを入力して第一原理から様々な物質の物性を説明できるようになってきている。本研究では、第一原理計算に基づいて、ワイドギャップ半導体ZnOとGaNを母体とする透明な強磁性体の材料設計を行なった。その結果、ZnOにMnイオンを導入する場合には、酸素を順次窒素で置換することによりホールドーピングを行なえば、Mnのdバンドにキャリアが導入され、二重交換相互作用により強磁性状態が安定になることが分かった。また、ZnO中のV、Cr、Fe、Co、Niについては何らドーピングすることなしに強磁性状態が得られることが示唆された。一方、GaNへのMnイオンの導入については、MnイオンがGaと置き換わることによりホールが供給されるために、ドーピングをしない状態で強磁性となることが示された。
Drawing

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R030000292_01SUM.gif
Research field
  • Quantum theory in general
  • Electric conduction in semiconductors and insulators in general
  • Magnetic properties of inorganic compounds
  • Manufacturing technology of solid‐state devices
Research project
  • Research and Development for Applying Advanced Computational Science and Technology(ACT-JST) ;Material&Chemical substances (Short Type)
Information research report
  • (In Japanese)吉田 博、佐藤 和則、加藤 竜次. 第一原理計算による電子励起新機能半導体の材料設計 第一原理計算による機能性半導体の材料設計. 計算科学技術活用型 特定研究開発推進事業 研究報告会 ~進展する第三の科学技術~ 2000. p.6 - 7.

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