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電界誘起の構造相転移を用いた巨大な圧電応答の実現

研究課題

研究課題/領域番号 26820291
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

北條 元  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (90611369)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード圧電体 / 分極回転 / エピタキシャル薄膜 / 電界誘起相転移
研究成果の概要

本研究では、優れた特性を示す非鉛圧電材料体を実現することを目的に、電荷印可による結晶構造相転移を利用した材料開発を行った。具体的な対象として、結晶構造的に不連続な二つの結晶相をとり、さらに両者の生成エネルギーが拮抗した状態を実現することが可能と期待できるBiFeO3-BiCoO3固溶体薄膜を選択した。
薄膜の組成、厚さおよび基板を最適化することで、菱面体晶構造と巨大な正方晶歪みを有する構造を作り分けることに成功した。巨大な正方晶歪みを有する薄膜について詳細な結晶構造解析と圧電特性の評価を行い、圧電特性を向上させる上で、電界誘起の分極回転が重要な役割を果たしていることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Structural evolution and enhanced piezoresponse in cobalt-substituted BiFe03 thin films2014

    • 著者名/発表者名
      Hajime Hojo, Ko Onuma, Yuichi Ikuhara, Masaki Azuma
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 巨大c/a相Ga置換BiFeO3薄膜の作製と配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      清水啓佑、北條元、東正樹
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大なc/a比を有するBiFe1-xCoxO3薄膜の結晶構造と圧電特性2015

    • 著者名/発表者名
      北條元、清水啓佑、幾原雄一、東正樹
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal structures and piezoelectric properties in BiFe1-xCoxO3 thin films with a giant c/a ratio2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shimizu, Hajime Hojo, and Masaki Azuma
    • 学会等名
      17th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大なc/a比を有するBiFe1-xCoxO3薄膜の作製とその結晶構造および電気的特性2015

    • 著者名/発表者名
      清水啓佑、北條元、東正樹
    • 学会等名
      第32回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大なc/a比を有するBiFel-xCoxO3薄膜の結晶構造と圧電特性の関係2015

    • 著者名/発表者名
      清水啓佑、北條元、幾原雄一、東正樹
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] LaAlO3基板上に作製したBiFe1-xCoxO3薄膜の結晶構造と電気特性2015

    • 著者名/発表者名
      北條元、清水啓佑、東正樹
    • 学会等名
      誘電体スピントロニクス研究会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2015-01-05
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LaAlO3基板上に作製したCo置換BiFeO3薄膜の結晶構造およびドメイン2014

    • 著者名/発表者名
      清水啓佑、大沼航、北條元、東正樹
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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