株式会社ウェーブフロント【事例】Materials Studio Y添加剤の特性

最終更新日：2021-04-16 14:43:03.0
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【事例】Materials Studio　半導体デバイス　 Y添加剤ZnO単一層の特性を紹介します。

◇Materials Studio　半導体デバイス Y添加剤ZnO単一層の特性　事例紹介
・半導体ベースの技術として、トランジスタやダイオードなどの半導体素子に加えて、光触媒への用途も注目されています。
・半導体ベース光触媒にて「Materials Studio」を活用した事例を紹介いたします。

【製品特長】
■「マテリアルズインフォマティクス」にも最適
■材料開発を効率化するシュミレーションソフト
　業界分野を問わず、研究、開発、設計、製造に従事される方にご利用いただけます
■より効率よく、より簡単に、新規材料開発に役立ちます。
■さまざまなタイプの材料に対応
■一つのGUI画面上で、結晶構造の作成、計算条件設定、計算結果表示の
　全てを行うことが可能

※詳しくはお気軽にお問い合わせ下さい。
株式会社ウェーブフロント営業部　
MAIL: sales@wavefront.co.jp

「Materials Studio」製品詳細紹介&事例案内など

基本情報【事例】Materials Studio Y添加剤の特性

【ツール】
■量子力学シミュレーションツール
■古典的シミュレーションツール
■メソスケール・シミュレーションツール
■統計ツール
■分析/結晶化ツール

【事例】
・結晶成長
・結晶表面の原子の挙動
・結晶解析
・物性値の計算
・スパッタリングシミュレーション
・潤滑剤の性能向上
・触媒
・トライボケミカル(潤滑)反応
　　　など

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株式会社ウェーブフロント営業部　
MAIL: sales@wavefront.co.jp URL: https://www.wavefront.co.jp/

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型番・ブランド名	『Materials Studio』
用途／実績例	※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。お問合せ先 sales@wavefront.co.jp 〒220-6112 神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-3クイーンズタワ－B 12階 TEL: 045-682-7070 URL: https://www.wavefront.co.jp/

詳細情報【事例】Materials Studio Y添加剤の特性

: Visualizer
Materials Studio ではグラフィカルなユーザー環境である Materials Studio Visualizer を提供しており、これを使用して分子、結晶、表面、ポリマー、メソスケール構造のモデルの作成、操作、表示を行えます

: ◇ZnO単一層への空孔やY添加が与える特性の変化(概要)

・半導体ベースの技術として、トランジスタやダイオードなどの半導体素子に加えて、
光触媒への用途も注目されています。
・半導体光触媒にはTiO2、CdO、ZnOなどがあり、
それらは優れた電子的および光学的特性、非毒性、および低コストなどの特徴を持っています。
・その中でもZnOは、高い化学的安定性、高いキャリア移動度、大きな励起子結合エネルギーなどの特性を備えているため、
特に注目されている高活性半導体光触媒です。
・また、半導体ベース光触媒の可視光収集能力を改善する手法として、金属添加がしられています。
例えば、ZnOフィルムへのイットリウムが添加は、フィルムの可視光透過率を低下(可視光の吸収係数が上昇)させる、などがございます。
・半導体ベース光触媒について報告しているこちら論文では、
計算にMaterials Studioを使用し、ZnOベース半導体のバンド構造やPDOSなどを比較しております。

: ◇計算モデルと手法

・ZnO単層膜を基本とした4種類の構造を計算モデルに使用しました。
・Znの空孔があるもの、Zn空孔がありかつイットリウム添加されたもの、Oの空孔があるもの、
O空孔がありかつイットリウム添加されたものの4種類です。
・また、これらのモデルは全てCASTEPモジュールを使用して構造最適化されています。
これらを見ると、4つすべての構造の空孔周辺において構造の歪みが見られます。
・モデルの構造最適化には、周期的境界条件の計算に特化しているCASTEPモジュールを使用しました。

: ◇文献にて求められた物性値と考察
・上の画像は文献にて求められた物性値(左：誘電率　右：吸収曲線)を表しています。
・例えば、吸収曲線のZnO単分子層の黒線のピークは4.0eV付近にあります。
・しかし、イットリウムが添加された赤線のY-ZnOにおいては1.2eV付近に新しくピークが形成され、
かつ4.0eV付近のピークでは長波長遷移も見られています。
・空孔もピークに影響を及ぼし、イットリウムが添加されかつ酸素空孔があるY-VO-ZnOを表す橙色においては、
全体的に吸収係数が高くなっていることがわかります。
・このことから、イットリウム添加と原子空孔は可視領域の吸収係数を高め、光触媒作用としての可能性があると考えられます。

カタログ【事例】Materials Studio Y添加剤の特性

取扱企業【事例】Materials Studio Y添加剤の特性

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株式会社ウェーブフロントの企業理念は、日本の製造業における研究開発～設計～製造～メンテナンスまでのプロセスをシミュレーションという観点からサポートし、企業活動の高度化・効率化に寄与することです。弊社ではこの企業理念の下、 CAEと設備資産管理、信頼性に関するソリューションを提供しています。 CAEの分野では流体解析からマルチフィジックス解析まで各種シミュレーションソフトウェアとこれに関連するプリプロセッサ・ポストプロセッサを、設備資産管理の分野では、各種の装置・設備のメンテナンス管理ソフトウェアを、機能安全・信頼性の分野では故障率のコンサルティングからツールの提供まで一貫したサービスを行っています。