熱電材料開発に資するSiクラスレートの電子状態とラトリングの光電子分光による解明

通过光电子能谱阐明硅包合物的电子态和振动，为热电材料的发展做出贡献

基本信息

批准号：
21K04869
负责人：
今田真
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04869/
关键词：
シリコンクラスレート Siクラスレート電子状態

项目摘要

アルカリおよびアルカリ土類元素(M) を内包するSi クラスレートは、内包原子M のラトリングが非常に大きくフォノン散乱が顕著なため熱伝導率が低く、熱電材料としての応用が期待されている。本研究ではM = Na のSi クラスレートのNa 内殻光電子スペクトルに、サイトの数より多い本数の多ピーク構造の起源が「ラトリングによって複数の原子位置が実現していること」だと考え、内包サイトのに入る元素を変化させた試料の実験を通して検証し、フェルミ準位付近の電子状態が内包元素M に依存するとともに、Si をGa で一部置換するなどしてケージ元素のp 電子数を変化させることによっても制御できることを価電子帯光電子分光を用いて検証することを目的とする。2022年度は、(Na/Ba)-Siクラスレートについて、引き続き8keVのX線を用いたバルク敏感光電子分光を行うとともに5.4 keVと1.5 keVのX線を用いることでより表面敏感にした実験も試行した。超高真空中で試料を破断して得られた清浄表面について、Na, Ba, およびSiの内殻光電子分光を行うとともに、これらの温度変化を測定した。第1原理電子状態計算を用いて価電子帯電子状態を推定するとともに、内殻光電子スペクトルのモデル計算と比較することで、電子状態やラトリングについての情報を得ることを目指して解析中である。今年度は特にBa 4d等のBaの内殻スペクトルの温度依存性を見いだしたことと、Na 1sスペクトルのサテライト強度が表面敏感な測定で変化することを見いだしたことが重要な成果である。

封装碱和碱接地元件（M）的Si lathrate具有非常大的封装原子M的延纹，并在声子散射中发音，并有望用作热电材料。 In this study, the origin of the multi-peak structure with more than the number of sites in the Si clathrate of M = Na is thought to be that the origin of the multi-peak structure with more than the number of sites is achieved through rutling, and the purpose is to verify through experiments on samples with varying elements that enter the inclusion site, and to verify that the electronic state near the Fermi level depends on the inclusion element M, and that it can同样可以通过更改笼子元件的p电子数量来控制，例如，在2022财年中用ga。替换Si，我们继续使用8KeV X射线进行批量敏感的光电镜检查，还进行了实验，并进行了（Na/ba）-si clathrates-si clathrates-si clathrates通过使用5.4 kev and 1.5 kev和1.5 kev x-rays更敏感。在通过在超高真空中折断样品获得的清洁表面上，进行了Na，ba和Si的核心光电光谱，并测量了温度变化。目前正在进行该分析，目的是通过使用第一个原理电子状态计算估算价带电子状态来获取有关电子状态的信息，并将其与内壳光电子光谱的模型计算进行比较。今年，我们发现了BA的内壳光谱（例如BA 4D）的温度依赖性，以及发现Na 1S光谱的卫星强度随表面敏感测量而变化的重要性。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electronic States of type-II Na-Ba-Si Clathrate Studied by Hard X-Ray Photoelectron Spectroscopy

硬X射线光电子能谱研究II型Na-Ba-Si包合物的电子态

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Chen;Y. Shimada;T. Usui;T. Miyazaki;S. Asai;M. Shimamoto;G. Nozue;A. Ose;H. Hashizume;M. Tsutsumi;K. Miyazaki;Y. Murakami;N. Tanaka;Y. Kanai-Nakata;H. Fujiwara;S. Hamamoto;A. Higashiya;A. Yamasaki;A. Sekiyama;K. Tamasaku;M. Yabashi,
通讯作者：
M. Yabashi,

Anisotropic magnetization and electronic structure of the first-order ferrimagnet ErCo2 studied by polarization dependent hard X-ray photoemission spectroscopy

偏振相关硬X射线光电子能谱研究一阶亚铁磁体ErCo2的各向异性磁化强度和电子结构

DOI：
10.1016/j.physb.2022.414465
发表时间：
2023
期刊：
Physica B: Condensed Matter
影响因子：
0
作者：
Abozeed Amina A.;Gorbunov Denis I.;Kadono Toshiharu;Kanai-Nakata Yuina;Yamagami Kohei;Fujiwara Hidenori;Sekiyama Akira;Higashiya Atsushi;Yamasaki Atsushi;Tamasaku Kenji;Yabashi Makina;Ishikawa Tetsuya;Wada Hirofumi;Andreev Alexander V.;Imada Shin
通讯作者：
Imada Shin

硬X線光電子分光を用いたタイプII-クラスレートの電子状態の研究

使用硬 X 射线光电子能谱研究 II 型包合物的电子态