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J-GLOBAL ID：200902248286836503   整理番号：09A0291450

第一原理計算によるウルツ鉱構造Zn_1-xMg_xOの自発分極解析

First-Principles Study on the Spontaneous Polarization of Wurtzite Zn_1-xMg_xO Alloy Crystals

著者 (6件)： 上辻靖智 (大阪工業大学 工学部 機械工学科) ,  野村英太 (大阪工業大学 工学部 機械工学科) ,  小池一歩 (大阪工業大学 ナノ材料マイクロデバイス研究センター) ,  佐々誠彦 (大阪工業大学 ナノ材料マイクロデバイス研究センター) ,  井上正崇 (大阪工業大学 ナノ材料マイクロデバイス研究センター) ,  矢野満明 (大阪工業大学 ナノ材料マイクロデバイス研究センター)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 58  号： 3  ページ： 243-250 (J-STAGE)  発行年： 2009年 
JST資料番号： F0385A  ISSN： 0514-5163  CODEN： ZARYA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ウルツ鉱型結晶が安定である酸化亜鉛と酸化マグネシウムの固溶体について最小単位セルモデルを用いて第一原理計算により,固溶体形成に伴う結晶構造パラメータ(格子定数,核間距離と結合角)変化と自発分極増加を調べた。またウルツ鉱型結晶が安定である化学組成範囲についても検討した。密度汎関数理論に擬ポテンシャル法を採用した。その結果,固溶体形成で核間距離は変化しないが,結合角が減少することを示し,Mg組成が増加するとc軸長は減少するが,a軸長と自発分極は線形的に増加することを明らかにした。またx=0.5付近までウルツ鉱型結晶が安定であることを明らかにした。

シソーラス用語： *密度汎関数法 ,  擬ポテンシャル法 ,  *ウルツ鉱型結晶 ,  *酸化マグネシウム ,  *酸化亜鉛 ,  化学組成 ,  *固溶体 ,  第一原理 ,  パラメータ ,  *自発分極 ,  圧電気 ,  *格子定数 ,  結合角 ,  核間距離

分類 (2件)： 金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造  (BK07020Y) ,  強誘電体,反強誘電体,強弾性  (BM05030B)

引用文献 (22件)：

• 1) Y. Segawa, A. Ohtomo, M. Kawasaki, H. Koinuma, Z. K. Tang, P. Yu and G. K. L. Wong, “Growth of ZnO thin film by laser MBE : Lasing of exciton at room temperature”, Physica Status Solidi B, Vol.202, pp.669-672 (1997).
• 2) E. S. P. Leong, S. F. Yu and S. P. Lau, “Directional edge-emitting UV random laser diodes”, Applied Physics Letters, Vol.89, pp.221109-1-221109-3 (2006).
• 3) K. Koike, K. Hama, I. Nakashima, G. Takada, K. Ogata, S. Sasa, M. Inoue and M. Yano, “Molecular beam epitaxial growth of wide bandgap ZnMgO alloy films on (111)-oriented Si substrate toward UV-detector application”, Journal of Crystal Growth, Vol.278, pp.288-292 (2005).
• 4) K. Koike, G. Takada, K. Fujimoto, S. Sasa, M. Inoue and M. Yano, “Characterization of [ZnO]_m[ZnMgO]_n multiple quantum wells grown by molecular beam epitaxy”, Physica E, Vol.32, pp.191-194 (2006).
• 5) M. Yano, K. Hashimoto, K. Fujimoto, K. Koike, S. Sasa, M. Inoue, Y. Uetsuji, T. Ohnishi and K. Inaba, “Polarization-induced two-dimensional electron gas at Zn_1-xMg_xO/ZnO heterointerface”, Journal of Crystal Growth, Vol.301-302, pp.353-357 (2007).

タイトルに関連する用語 (4件)： 第一原理計算 ,  ウルツ鉱構造 ,  自発分極 ,  解析