X線非弾性散乱法によるBulk SiGe低エネルギー側フォノンスペクトルのフォノン分散曲線評価

摘要

【背景と目的】 SiGe混晶はSi、Geと比較して熱伝導率が小さいため、次世代熱電デバイスへの応用が期待され、その熱伝導率低下のメカニズムの解明に向けてSiGeにおけるフォノン散乱と分散曲線の理解・把握が極めて重要となる。しかし、SiGeのフォノン散乱機構は単純なSi、Geと異なり複雑であり、先行研究では光学・音響フォノンに加えて幾つかの局在振動モードの存在が報告されている[1]。我々はこれまでにフォノンエネルギーを選択的に測定可能な X 線 非 弾 性 散 乱 (IXS: Inelastic X-ray Scattering)を用いて低エネルギー側に新たなフォノンスペクトルが出現することを報告した[2]。本研究では、SiGeのフォノン散乱機構を理解するため、低エネルギー側に出現するフォノンスペクトルのフォノン分散および熱伝導率の関係について詳細に検討し、その結果について報告する。