| Project/Area Number |
16760551
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
長田 実 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主任研究員 (10312258)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
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| Keywords | 酸化物強誘電体 / ナノドメイン / 分極制御 / 光機能 / ナノドメイン構造 / ドメイン制御 / 近接場光学顕微鏡 / ラマン散乱 |
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| Research Abstract |
本研究では、「ナノスケールの微小ドメインの働き」が鍵となる材料として、近年メモリー材料として注目を集めているBi層状構造強誘電体を取り上げ、ナノスケールでの分極ドメイン構造の観察と制御を可能とする新しい手法の開発を行った。
本年度は、昨年度開発した近接場ラマン分光法によりナノスケールのドメイン構造の評価を可能とする独自の技術を利用し、電界下においてドメイン構造のその場観察を行い、ドメイン動的機構と強誘電物性の相関関係について検討した。特に、これまで重要視されながら、その役割、動的挙動が解明されていない酸素欠陥、およびそのドメイン壁との相互作用に着目し、酸素欠陥付近での対称性、ドメイン反転挙動、酸素欠陥の移動度などの詳細な評価を行った。その結果、ドメイン壁領域での酸素欠陥の位置とドメイン動的機能をナノメートルレベルの空間領域で解明することに成功し、局所レベルでの分極ドメイン制御機構を明らかにした。
また、ラマンモードによりドメイン構造の評価を行う独自の評価技術を、Bi層状構造強誘電体以外の変位型強誘電体材料に適用し、その有用性を実証した。特に、PZT系のエピタキシャル薄膜やデバイス構造においては、自発分極を与える原子変位と関係したモード変化をモニターすることにより短時間でかつ非破壊・非接触的に評価できることを実証し、ラマン・電気特性同時測定を用いた新しいアプローチにより、電界印加に伴うドメイン構造の変化と電気特性の相関関係を明らかにした。
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