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論文

Diluted magnetic semiconductors with narrow band gaps

Gu, B.; 前川 禎通

Physical Review B, 94(15), p.155202_1 - 155202_8, 2016/10

AA2016-0395.pdf:0.38MB

 被引用回数:16 パーセンタイル:68.78(Materials Science, Multidisciplinary)

The diluted magnetic semiconductors (DMSs) have received considerable attention owing to potential applications based on the use of both charge and spin degrees of freedom in electronic devices. Historically, (Ga,Mn)As has received the most attention in DMSs, and so far the highest Curie temperature in (Ga,Mn)As has been $$T_{c}$$ = 190 K in the experiment. The substitution of divalent Mn atoms into trivalent Ga sites introduces hole carriers; thus, (Ga,Mn)As is a $$p$$-type DMS. Here, we propose a method to realize DMSs with $$p$$- and $$n$$-type carriers by choosing host semiconductors with a narrow band gap. By employing a combination of the density function theory and quantum Monte Carlo simulation, we demonstrate such semiconductors using Mn-doped BaZn$$_{2}$$As$$_{2}$$, which has a band gap of 0.2 eV. In addition, we found a nontoxic DMS Mn-doped BaZn$$_{2}$$Sb$$_{2}$$, of which the Curie temperature $$T_{c}$$ is predicted to be higher than that of Mn-doped BaZn$$_{2}$$As$$_{2}$$, the $$T_{c}$$ of which was up to 230 K in a recent experiment.

論文

A Large-scale numerical simulation of bubbly and liquid film flows in narrow fuel channels

高瀬 和之; 吉田 啓之; 小瀬 裕男*; 秋本 肇

Proceedings of 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (CD-ROM), 8 Pages, 2005/11

サブチャンネル解析コードに代表される従来の炉心熱設計手法に、スパコン性能の極限を追求したシミュレーションを主体とする先進的な熱設計手法を組合せることによって、効率的な革新的水冷却炉開発の可能性について研究している。今回は、隣り合う燃料棒の間隔が1.0mmと1.3mmの2種類の稠密炉心を対象にして大規模な二相流シミュレーションを行い、燃料棒まわりに形成される複雑な水と蒸気の3次元分布の詳細予測に成功した。一連の成果を基に、より高性能な稠密炉心の仕様緒元をシミュレーションによって探索できる高い見通しが得られた。

論文

狭隘流路内の大規模気泡流挙動に関する数値シミュレーション

高瀬 和之; 吉田 啓之; 玉井 秀定; 小瀬 裕男*

日本機械学会2004年度年次大会講演論文集, Vol.2 (No.04-1), p.251 - 252, 2004/09

著者らは過渡的な界面構造を直接とらえることができる界面追跡法を利用した二相流直接解析コードの開発を行っている。本報では気泡流や液膜流を対象にして行った大規模シミュレーションの結果を示す。一連の解析の結果、(1)微細な気泡は下流へと移行しながら合体し、次第に大きな気泡が形成される,(2)気泡の合体により気液界面が大きく変形し、それに伴って発生する気泡周囲の流体の複雑な速度分布が気泡の合体をより促進させている、ことが明らかになるとともに、原子炉燃料集合体内狭隘流路を対象にして大量の気泡の合体と分裂のメカニズムについて有益な知見が得られた。

口頭

Diluted magnetic semiconductors with narrow band gaps; Theoretical study of Mn-doped BaZn$$_{2}$$As$$_{2}$$ and BaZn$$_{2}$$Sb$$_{2}$$

Gu, B.; 前川 禎通

no journal, , 

The diluted magnetic semiconductors (DMS) have received considerable attention owing to potential applications based on the use of both their charge and spin degrees of freedom in electronic devices. For (Ga,Mn)As, a classic example of DMS, the highest Curie temperature has been Tc = 190 K. Owing to simultaneous doping of charge and spin induced by Mn substitution, it is difficult to individually optimize charge and spin densities in (Ga,Mn)As. To overcome these difficulties, here we propose a method to realize DMS with p- and n-type carriers by choosing host semiconductors with a narrow band gap. By employing a combination of the density function theory and quantum Monte Carlo simulation, we demonstrate such semiconductors using Mn-doped or Cr-doped BaZn$$_{2}$$As$$_{2}$$, which has a band gap of 0.2 eV. In addition, we found a new non-toxic DMS Mn-doped BaZn$$_{2}$$Sb$$_{2}$$, of which the Curie temperature Tc is predicted to be higher than that of Mn-doped BaZn$$_{2}$$As$$_{2}$$, the Tc of which was up to 230 K in the recent experiment.

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