[21p-E310-1~12] 15.4 III-V-group nitride crystals

[21p-E310-12] Stable structure and electronic states of 2-dimensional group-III nitrides on van der Waals substrates

〇Tomoe Yayama¹, Anh Koa Augustin Lu³, Tetsuya Morishita^2,3, Takeshi Nakanishi^2,3 (1.Kogakuin Univ., 2.AIST, CD-FMat, 3.AIST, MathAM-OIL)

Keywords:group-III nitrides, low-dimensional materials, density functional theory

二次元窒化ガリウム(2D-GaN)は理論的にその存在が予測されてきたが、近年実験において多層GaNナノシートの作製が可能になったことで2D-GaNは現実的なナノ材料候補として注目を集めている。本研究では、実験において2D-GaN成長用基板として期待できる、van der Waals (vdW) 基板に着目し、この上に生成した2D-GaNの構造と電子状態を第一原理計算によって調べた。基板上の2D-GaNの構造安定性を調べたところ、基板なしの場合に安定である複数の構造が、基板ありの場合にも安定に存在することがわかった。一方で、基板上では不安定となる構造も見出され、vdW基板を用いることで、基板との強い結合を持たない2D-GaNを形成できる可能性が示されたと同時に、基板が生じるポテンシャルが、2D-GaNの構造に無視できない影響を及ぼすことも明らかとなった