R-10
2016

第一原理計算によるYbシリケート膜の電子特性解析

第一原理計算、及び電子エネルギー損失分光を用いてYbシリケートの基礎的電子特性を解明

次世代航空機エンジンの耐熱部材として期待されるYbシリケート膜の酸化挙動を把握するため、第一原理計算を活用することが期待される。しかし、構造設計の基礎的知見であるYbシリケート(Yb₂Si₂O₇)単体の材料特性も、未だ十分にわかっていない

Yb₂Si₂O₇の結晶構造、及び電子状態に関する第一原理計算を実施し、STEMを用いた電子エネルギー損失分光（EELS）測定結果と比較する

(1)	希土類元素Ybを含むYb₂Si₂O₇の第一原理計算により、バンドギャップ近傍の理論EELSスペクトルが得られた
(2)	モノクロメータSTEMを用いた高エネルギー分解能EELS測定により、 Yb₂Si₂O₇のEELSスペクトルが得られた
(3)	計算・実験EELSスペクトルの比較から、バンドギャップ値、及びYb-4f 軌道に関係する特徴的な電子状態の存在が明らかになった