Electronic and structural properties of VO layered polymorphs
本研究はハイブリッド密度汎関数理論を用いて V2O5 の層状多形を調査し、ファンデルワールス相互作用の扱いとして Grimme D3 法が最も正確であることを示すとともに、各多形の電子・構造特性を明らかにし、インターカレートによる主な電子効果は伝導帯の充填であること、および高温高圧相βを除いて多形間でバンドギャップやバンド構造が非常に類似していることを報告している。
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本研究はハイブリッド密度汎関数理論を用いて V2O5 の層状多形を調査し、ファンデルワールス相互作用の扱いとして Grimme D3 法が最も正確であることを示すとともに、各多形の電子・構造特性を明らかにし、インターカレートによる主な電子効果は伝導帯の充填であること、および高温高圧相βを除いて多形間でバンドギャップやバンド構造が非常に類似していることを報告している。
本研究は、歪んだカゴメ格子物質において、交換相互作用の階層性が局所二量体と弱結合スピン鎖を形成し、三次元的な磁気秩序を抑制して実効的な低次元量子乱状態を実現する新たなメカニズムを明らかにした。
本研究は、化学気相浸透(CVI)プロセスパラメータ、生成されるメソスケールの細孔、およびマクロスケールの曲げ強度の関係を確立する数値モデルを開発し、初期空隙率が 30% を超える場合の構造完整性維持に必要な温度条件や、それ以下の空隙率における強度を損なうことなく CVI 加工時間の最適化が可能であることを示しました。
本論文は、多体摂動論(GW 近似とベッテ・サルピーター方程式)を用いた第一原理計算により、単層 SnS2 における鞍点励起子の特性を解明し、線形偏光が C3 回転対称性を破って 3 つの独立な励起子状態を生み出すことを示すことで、バレートロンニクス応用に向けた新たな道筋を提示した。
本研究は、RF スパッタリング法でシリコン基板上に形成したβ-Ga2O3 薄膜の熱処理(550〜1000°C)が、特に 1000°C における結晶性の著しい向上と屈折率の増加を伴う光学・構造・組成特性に与える影響を、分光エリプソメトリーおよび補完的な分析手法を用いて明らかにしたものである。
この論文は、量子効果や非調和性が無視できない系において、電子の自己エネルギーを核媒介の電子間相互作用と電子グリーン関数を用いた近似で記述し、超格子における確率的アプローチで非線形効果を非摂動的に計算する新たな第一原理手法を提案し、アルミニウムとパラジウム水素化物での検証を通じてその有効性を示したものである。
この論文は、2 次元材料上の分子界面において、光励起による電荷移動が超高速で集団的な分子回転とホモキラル配列を引き起こすことを、マルチモーダルな超高速光電子分光法を用いて実証し、エネルギー駆動型分子システムやキラル工学への応用可能性を示したものである。
機械学習を用いた解析により、単元素強誘電体であるビスマス単層の帯電ドメインウォールが低エネルギーであり、その非対称構造に起因する内蔵電場によってトポロジカル界面状態のエネルギーが分裂しフェルミ準位で偶然バンド交差が生じることを明らかにし、二次元ビスマスのドメインウォールが次世代デバイスの有望なプラットフォームとなる可能性を示しました。
この論文は、アンサンブルモデルの予測誤差を単一モデルで学習させることで、アンサンブル手法と同等の不確実性定量化を大幅な計算コスト削減で実現する新しい手法を提案し、材料科学の分野でその有効性を検証したものである。
本論文は、高移動度を示すバルクと極性表面で異なる電子相を示す金属デルフォサイト PdCoOにおいて、微小領域角度分解光電子分光を用いてバルクでは弱い電子 - 格子結合が観測される一方、Pd 終端面では金属性にもかかわらずポラロン形成の証拠が確認されるなど、モードや対称性選択的な結合によって電子 - 格子相互作用が劇的に変化することを明らかにした。
本論文は、光誘起および電場誘起のベリー曲率を統一的な理論枠組みで記述し、非磁性物質におけるフォトボルタイック・ホール効果のメカニズムを解明し、第三-order 非線形応答に対する幾何学的な理解を深めることを目指しています。
本論文は、外部電場と光誘起ベリー曲率の両方のメカニズムを統一的に記述する理論を構築し、非磁性体におけるフォトボルタエックホール効果の物理的透明性と幾何学的側面を明らかにしたものである。
この論文は、準一次元結晶 BaTiS3 において、引張りおよび圧縮ひずみによって誘起される相転移が自然光旋光性や非線形異常ホール効果などのギロトロピック効果を大幅に増強・活性化し、新規な光・輸送デバイスへの応用可能性を示すことを報告しています。
本研究では、アルター磁性候補であるワルツ型 MnSe をバリアに用いた CdSe 量子井戸を初めて実現し、光ルミネッセンス実験と数値シミュレーションにより、その内部に 14MV/m の強電界が存在し、発光特性や再結合ダイナミクスに大きな影響を与えることを明らかにしました。
ホウ素窒化物ナノチューブ(BNNT)をナノコンテナとして用いることで、高アスペクト比、色調制御可能、かつ高偏光発光を示すペロブスカイト量子ワイヤーを合成し、BNNT の保護シェルによって安定性を高めつつ、ナノフォトニクスデバイスや大規模フレキシブル集合体の構築を可能にする研究です。
本研究は、Nambu-Goldstone 位相ゆらぎと Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 揺らぎを自己無撞着に組み込んだ微視的枠組みを開発し、モリブデン・テロリド(WTe)単層におけるゲート制御型超伝導の異常な振る舞いを統一的に説明することに成功しました。
この論文では、弾性体と剛体の接触摩擦を考慮した解析モデルを構築し、自然に曲がった梁が剛性の穴へ滑り込むスナップフィット現象における「折りたたみ」「ピン留め」「展開」という 3 つの異なるすべりモードを特定し、幾何学的パラメータに基づく位相図として体系的に整理することで、実験およびシミュレーションと高い一致を示す予測枠組みを提供しています。
本研究は、外部磁場や重金属層を必要とせず電流のみでトポロジカルなスピンカイラリティをスイッチングする新機構を、層状反強磁性体 Co1/3TaS2 において実証し、カイラルスピントロニクスへの実用的な道筋を示した。
GaP/Si(001) ヘテロ界面において、高温成長による原子再構成や界面電子状態の変化は 2-THz 音子モードの振幅や偏光依存性を大きく変えるものの、このコヒーレントな音子モード自体は界面に局在した頑健な特性を維持していることが、超高速反射率測定を通じて明らかにされた。
本研究は、1nm の Cu 種層の導入により、サブ 2nm の超薄自由層を持つ単純なコバルト系スピンバルブにおいて、高い巨磁気抵抗効果(5-7%)を達成し、スピン軌道トルックデバイス向けの高信号読み出しを実現する道筋を示したものである。