Development of 3d transition metal-titanium group metal composite oxides by epitaxial thin film growth

• Project/Area Number: 25K17635
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 根岸 真通 東北大学, 理学研究科, 助教 (70911147)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2029: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: エピタキシャル薄膜 / 遷移金属酸化物 / ジルコニウム酸化物 / ハフニウム酸化物 / ペロブスカイト構造

Outline of Research at the Start

遷移金属複酸化物は、電子材料・磁気材料として有用な物質群だが、選択可能な元素の組み合わせが多く、未開拓の物質系も多く残っている。本研究では、3d遷移金属元素A = Mn, Fe, Co, Niとチタン族元素B = Zr, Hfからなる化合物ABO3の薄膜試料を作製し、新規遷移金属複酸化物を薄膜中で実現する。エピタキシャル薄膜成長技術を利用し、ペロブスカイト構造やイルメナイト構造など、結晶構造の安定化と制御を行う。合成した金属酸化物の電子状
態・磁気状態を解明し、新たな電子材料・磁気材料を探究する。