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J-GLOBAL ID：202202238383080391   整理番号：22A1081797

電子エネルギー損失分光およびプラズモン分光イメージングによる単斜晶系ガドリニウムセスキオキシドにおけるプラズモンおよび表面励起子ポラリトンの励起の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigation of the excitations of plasmons and surface exciton polaritons in monoclinic gadolinium sesquioxide by electron energy-loss spectroscopy and plasmon spectroscopic imaging

著者 (5件)： Liou Sz-Chian (Advanced Imaging & Microscopy Laboratory, Maryland NanoCenter, Institute for Research in Electronics and Applied Physics, University of Maryland, College Park, MD 20742, USA. [e-mail]) ,  Oleshko Vladimir P. ,  Kuo W. Chun-Hsin ,  Yang Tan-Ju ,  Shu Guo-Jiun
資料名： RSC Advances (Web)  (RSC Advances (Web))
巻： 12  号： 17  ページ： 10345-10354  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7055A  ISSN： 2046-2069  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 単斜晶ガドリニウムセスキオキシド(m-Gd_2O_3と記す)は,その低い結晶対称性を有する立方晶Gd_2O_3(c-Gd_2O_3と記す)より大きな誘電率(κ)を示した。最近,数ナノメートル厚さのm-Gd_2O_3薄膜を,金属-オキシド-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の有望な候補ゲート酸化物としてGaN基板上にエピタキシャル成長することに成功した。したがって,m-Gd_2O_3の電子励起を理解し,電子エネルギー損失分光法(EELS)により,空間および運動量分解能を得るために,電子線ビームおよび電子回折を用いて実行した。本研究では,アロフ電子ビームセットアップにおけるEELS(STEM-EELS)と組み合わせた走査型透過電子顕微鏡を用いて,グレージング入射と材料内部における試料エッジで13eVと14.5eVの低損失スペクトル特徴を観察し,それぞれ表面プラズモン(SP)と体積プラズモン(VP)として解釈できた。バンドギャップの上の励起子開始に関連した表面共鳴を表す表面励起子ポラリトン(SEP)も,約7,10.2,および36eVのエネルギー損失で観察された。それらの表面励起特性を,エネルギー濾過透過型電子顕微鏡スペクトルイメージング(EFTEM-SI)および相対論的エネルギー対運動量(E-k)マップ計算により確認した。運動量(q)依存性EELSは,バンドギャップ近くのSEP特性がqの関数を表し,36eVでVPとSEPの非分散挙動を明らかにした。36eVでのVPとSEPの振動子強度は,異なるq方向で異なるq値で低下し,m-Gd_2O_3の異方性電子構造を明らかにした。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 運動量 ,  *エネルギー損失 ,  共鳴 ,  電子構造 ,  半導体 ,  *プラズモン ,  誘電率 ,  *励起子 ,  *酸化物 ,  *単斜晶系 ,  立方晶系 ,  電子励起 ,  *電子エネルギー損失分光法 ,  透過型電子顕微鏡 ,  バンドギャップ

分類 (4件)： 固体プラズマ  (BM02160W) ,  電子分光法  (BK01050P) ,  酸化物薄膜  (BK14050P) ,  顕微鏡法  (BK01040E)

タイトルに関連する用語 (7件)： 電子エネルギー損失分光 ,  プラズモン ,  分光イメージング ,  単斜晶系 ,  励起子ポラリトン ,  励起 ,  研究