ブックタイトル日本結晶学会誌Vol55No5

概要

日本結晶学会誌Vol55No5

高分解能EELSによる六方晶ダイヤモンド粒子の誘電特性て,図6のスペクトルからh-DIAの伝導帯底部はc-DIAよりも1.6 eV低エネルギー側に位置していると考えられる.この値は,価電子励起スペクトルから見積もったバンドギャップ（h-DIAは4.2 eV, c-DIAは5.5 eV）の差1.3 eVとよく対応している.この結果から, h-DIAの電子構造は,価電子帯上部のエネルギー位置はc-DIAとほぼ同じであり,バンドギャップの違いは伝導帯底部のエネルギー位置が主に寄与すると考えられる.この結果はSalehpourらの結果7)とも一致する.5．まとめ本研究により,六方晶ダイヤモンドのバンドギャップ,バンド間遷移,伝導帯DOS分布を実験的に初めて明らかにした.近年,ダイヤモンドは,紫外光発光デバイスとしての可能性が探索されている16)が,本研究結果によりダイヤモンドの発光エネルギーを構造変化によりコントロールできることが期待される.また,閃亜鉛鉱構造とウルツァイト構造の電子構造の違いが古くから議論されてきたが,本研究手法のように局所領域からの分光測定を用いることで,有効な知見が得られることが期待できる.h-DIAのように,新たに開発・合成された新機能性材料の多くは,大きな結晶粒を生成する条件がまだ見つかっていない場合がほとんどである.そのような段階で,その材料の物性・電子構造をいち早く調べるためには,電子顕微鏡を用いた分析が必要不可欠である.近年,電子顕微鏡の装置開発技術や電気的・構造的安定性がさらに改善され,空間的・エネルギー的分解能が現在も向上している. 17)今後より一層,電子顕微鏡を用いた分析技術が重要になると考えられる.文献1）F. P. Bundy and J. S. Kasper: J. Chem. Phys. 46, 3437 (1967).2）H. M. Strong, R. E. Hanneman and F. P. Bundy: paper No.27before Meteorite. Soc. Washington, D.C., Nov. 1966.3）R. E. Hanneman, H. M. Strong and F. P. Bundy: Science 24,995 (1967).4）J. C. Phillips: Rev Mod. Phys. 42, 317 (1970).5）S. Fahy, S. G. Louie and M. L. Cohen: Phys. Rev. B 35, 7623(1987).6）Z. Pan, H. Sun, Y. Zhang and C. Chen: Phys. Rev. Lett. 102,055503 (2009).7）M. R. Salehpor and S. Satpathy: Phys. Rev. B 41, 3048 (1990).8）A. S. Barnard, S. P. Russo and I. K. Snook: Phil. Mag. 82, 1767 (2002).9）H. K. Schmid: Microsc. Microanal. Microstruct 6, 99 (1995).10）M. Terauchi and M. Tanaka: J. Surface Analysis 3, 240 (1997).11）M. Mukai, W. Inami, K. Omoto, T. Kaneyama, T. Tomita, K.Tsuno, M. Terauchi, K. Tsuda, Y. Sato, M. Naruse, T. Hondaand M. Tanaka: Microsc. Microanal. 13, 1242 (2007).12）A. Yoshiasa, Y. Murai, O. Ohtaka and T. Katsura: Jpn. J. Appl.Phys. 42, 1694 (2003).13）T. Yagi, W. Utsumi, M. Yamakata, T. Kikegawa and O. Shimomura:Phys. Rev. B 46, 6031 (1992).日本結晶学会誌第55巻第5号（2013）14）R. E. Egerton: Electron Energy-Loss Spectroscopy in the ElectronMicroscope 2 nd Edition., p.245, Plenum Press, (1996).15）P. E. Batson: Ultramicroscopy 50, 1 (1993).16）T. Makino, N. Tokuda, H. Kato, M. Ogura, H. Watanabe, S. -G.Ri, S. Yamasaki and H. Okushi: Diamond and Related Materials16, 1025 (2007).17）向井雅貴,奥西栄治,芦野公紀,應本和也,福田知久,池田昭浩,染原一仁,金山俊克,齋藤智浩,平山司,幾原雄一：顕微鏡48,128 (2013).プロフィール佐藤庸平Yohei SATO東北大学多元物質科学研究所Institute of Multidisciplinary Research for AdvancedMaterials（IMRAM）, Tohoku University〒980-8577仙台市青葉区片平2丁目1-11-1 Katahira 2-Chome, Aobaku, Sendai, Miyagi 980-8577, Japane-mail: y-sato@tagen.tohoku.ac.jp専門分野：固体電子物性現在の研究テーマ：EELSを用いた金属・ナノマテリアルの光学特性評価趣味：スキー,読書寺内正己Masami TERAUCHI東北大学多元物質科学研究所Institute of Multidisciplinary Research for AdvancedMaterials（IMRAM）, Tohoku University〒980-8577仙台市青葉区片平2丁目1-11-1 Katahira 2-Chome, Aobaku, Sendai, Miyagi 980-8577, Japane-mail: terauchi@tagen.tohoku.ac.jp専門分野：電子線分光・電子回折現在の研究テーマ：顕微SXES技術の開発と応用趣味：読書居波渉Wataru INAMI静岡大学工学部Department of Mechanical Engineering, ShizuokaUniversity〒431-8561浜松市城北3-5-13-5-1 Johoku, Hamamatsu, Shizuoka 432-8561, Japane-mail: dwinami@ipc.shizuoka.ac.jp専門分野：光応用計測,顕微計測現在の研究テーマ：高分解能光学顕微鏡の開発吉朝朗Akira YOSHIASA熊本大学大学院自然科学研究科Graduate School of Science and Technology,Kumamoto University〒860-8555熊本市中央区黒髪2-39-12-39-1 Kurokami, Chuo, Kumamoto, Kumamoto860-8555, Japane-mail: yoshiasa@sci.kumamoto-u.ac.jp専門分野：鉱物結晶学現在の研究テーマ：極限環境下での結晶の特性と局所構造趣味：スポーツ全般と園芸,家庭菜園307