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Development of high-performance nano-pillar type multiferroic materials utilizing ferroelectric nanoplate films

Research Project

Project/Area Number 26289275
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Material processing/Microstructural control engineering
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

KOBUNE MASAFUMI  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90240960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊池 丈幸  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50316048)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) YONEDA Yasuhiro  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 研究主幹 (30343924)
Research Collaborator KUGIMIYA Takuya  兵庫県立大学, 大学院
UESHIMA Satoshi  兵庫県立大学, 大学院
KURIYAMA Tomoyuki  兵庫県立大学, 大学院
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywordsマルチフェロイック材料 / 電気磁気効果 / マルチフェロイクス / マグネタイト / 磁性電極 / マイクロパターニング / 反応性イオンエッチング法 / 飽和磁化 / 保磁力 / 結晶・組織制御 / 交差相関性
Outline of Final Research Achievements

Highly a-axis oriented (Bi3.25Nd0.65Eu0.10)Ti3O12 (BNEuT) films were fabricated by high-temperature sputtering. Single-phase magnetite (Fe3O4) films were deposited on (200) BNEuT/(101) Nb:TiO2 substrates at 400-500℃ for 30-90 min by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). Fe3O4 electrodes micropatterned using a reactive ion etching were fabricated after MOCVD, and the structural, magnetic, and ferroelectric properties for a sample with the structure Fe3O4/(200) BNEuT/(101) Nb:TiO2/Ti were investigated. It was thus demonstrated that the developed material had potential for use at room temperature as a multiferroic material with ferroelectricity and ferromagnetism.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Magnetic and Structural Characteristics of Multiferroic Fe3O4/BNEuT Composite Thin Films Deposited by MOCVD2016

    • Author(s)
      M. Kobune, R. Furotani, S. Fujita, K. Kikuchi, T. Kikuchi, H. Fujisawa, M. Shimizu, and N. Fukumuro
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 55 Issue: 10S Pages: 10TA01-10TA01

    • DOI

      10.7567/jjap.55.10ta01

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of Sputtering Gas Pressure on Physical Properties of Ferroelectric (Bi3.25Nd0.65Eu0.10)Ti3O12 Nanoplate Films2015

    • Author(s)
      M. Kobune, T. Kuriyama, R. Furotani, T. Kugimiya, S. Ueshima, T. Kikuchi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, and N. Fukumuro
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 54

    • NAID

      210000145762

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of Deposition Temperature on Characteristics of Ferroelectric Sr2Bi4Ti5O18 Nanoplates Fabricated by RF Sputtering2014

    • Author(s)
      M. Kobune, S. Ueshima, Y. Kaneko, T. Kugimiya, T. Kuriyama, T. Kikuchi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, N. Fukumuro, and H. Matsuda
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 53

    • NAID

      210000144471

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 強誘電体ナノプレートを利用したナノピラー型マルチフェロイック複合体の合成とその将来展望2017

    • Author(s)
      小舟正文
    • Organizer
      第12回圧電MEMS研究会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 I-siteなんば 2階 カンファレンスルーム C1(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 磁歪/圧電複合型マルチフェロイック複合体薄膜の開発2016

    • Author(s)
      小舟正文, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 福室直樹
    • Organizer
      日本材料学会材料シンポジウムワークショップ
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-10-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Deposition Conditions on Structural Characteristics of Multiferroic Fe3O4/BNEuT Composite Thin Films by MOCVD2016

    • Author(s)
      S. Fujita, M. Kobune, R. Furotani, T. Kikuchi, H. Fujisawa, M. Shimizu, N. Fukumuro, and S. Yae
    • Organizer
      The 11th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics (JKC-FE11)
    • Place of Presentation
      Sungkyunkwan University (Seoul, Korea)
    • Year and Date
      2016-08-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic and Structural Characteristics of Multiferroic CoFe2O4/BNEuT Composite Thin Films by Non-Aqueous Sol-Gel process2016

    • Author(s)
      K. Kikuchi, M. Kobune, T. Kikuchi, N. Fukumuro, and S. Yae
    • Organizer
      The 11th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics (JKC-FE11)
    • Place of Presentation
      Sungkyunkwan University (Seoul, Korea)
    • Year and Date
      2016-08-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチフェロイックFe3O4/BNEuT 複合体薄膜の成長及び磁気・構造特性2016

    • Author(s)
      小舟正文,風呂谷亮佑,藤田智志,菊池一樹,栗山知侑,菊池丈幸,藤澤浩訓,清水 勝,福室直樹
    • Organizer
      第33回強誘電体応用会議
    • Place of Presentation
      コープイン京都(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] MOCVD法によるマルチフェロイックFe3O4/BNEuT複合体薄膜の成長及び諸特性2016

    • Author(s)
      小舟正文, 栗山知侑, 風呂谷亮佑, 藤田智志, 菊池一樹, 菊池武幸, 藤澤浩訓, 清水勝, 福室直樹
    • Organizer
      2016年日本セラミックス協会年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-03-14
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 非水系ゾル-ゲルプロセスを用いた強誘電-強磁性複合体の作製2016

    • Author(s)
      菊池丈幸,濱邊景大,小舟正文
    • Organizer
      第11回日本セラミックス協会関西支部
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] MOCVD法を用いた磁歪/圧電複合型薄膜デバイスの作製2016

    • Author(s)
      藤田智志, 小舟正文, 風呂谷亮佑, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 清水勝
    • Organizer
      第11回日本セラミックス協会関西支部
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁歪/圧電複合型薄膜の構造及び磁気特性2016

    • Author(s)
      風呂谷亮佑, 小舟正文, 菊池一樹, 藤田智志, 菊池丈幸
    • Organizer
      第11回日本セラミックス協会関西支部
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] エピタキシャル成長した強誘電体ナノプレート薄膜の物性に及ぼすスパッタガス圧の影響2015

    • Author(s)
      風呂谷亮佑, 小舟正文, 栗山知侑, 菊池一樹, 藤田智志, 菊池丈幸, 福室直樹, 藤澤浩訓, 中島誠二, 清水勝
    • Organizer
      第10回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府・宇治市)
    • Year and Date
      2015-07-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Bi3.25Nd0.65Eu0.10Ti3O12 ナノプレートの構造および圧電性に及ぼすスパッタリングガス圧の影響2015

    • Author(s)
      栗山知侑, 小舟正文, 釘宮拓也, 上島慧史, 風呂谷亮佑, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝, 福室直樹
    • Organizer
      応用物理学会関西支部
    • Place of Presentation
      イーグレひめじ(兵庫県・姫路市)
    • Year and Date
      2015-06-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] (Bi3.25Nd0.65Eu0.10)Ti3O12ナノプレートの物性に及ぼすスパッタガス圧の影響2015

    • Author(s)
      栗山知侑, 小舟正文, 釘宮拓也, 上島慧史, 風呂谷亮佑, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝, 福室直樹
    • Organizer
      第32回強誘電体応用会議
    • Place of Presentation
      コープイン京都(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-05-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] (Bi3.25Nd0.65Eu0.10)Ti3O12ナノプレートの諸特性に及ぼすスパッタガス圧の影響2015

    • Author(s)
      風呂谷亮佑, 小舟正文, 釘宮拓也, 上島慧史, 栗山知侑, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝, 福室直樹
    • Organizer
      2015年日本セラミックス協会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス, 日本
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] (Bi3.25Nd0.65Eu0.1)Ti3O12ナノプレートの諸特性に及ぼすスパッタ圧力の影響2015

    • Author(s)
      風呂谷亮佑, 小舟正文, 釘宮拓也, 上島慧史, 栗山知侑, 西岡洋, 菊池丈幸
    • Organizer
      第3回環境エネルギー研究センターシンポジウム
    • Place of Presentation
      西播地域地場産業振興センター(じばさんびる, 9階, 901会議室), 姫路市, 日本
    • Year and Date
      2015-01-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 強誘電体ナノプレートの創製とそのマルチフェロイック応用2014

    • Author(s)
      小舟正文
    • Organizer
      化学工学会 姫路大会
    • Place of Presentation
      西播地域地場産業振興センター[じばさんびる, B会場 (601室)], 姫路市, 日本
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Effects of Sputtering-Gas Pressure on Characteristics of Ferroelectric Sr2Bi4Ti5O18 Nanoplates2014

    • Author(s)
      T. Kuriyama, M. Kobune, S. Ueshima, T. Kugimiya, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, N. Fukumuro, and H. Matsuda
    • Organizer
      The 10th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics (JKC-FE10)
    • Place of Presentation
      International Conference Center Hiroshima, Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 高温スパッタ法により作製したSr2Bi4Ti5O18強誘電体ナノプレートの諸特性に及ぼす基板加熱温度の影響2014

    • Author(s)
      栗山知侑, 小舟正文, 上島慧史, 釘宮拓也, 西岡洋, 菊池丈幸, 福室直樹, 松田均
    • Organizer
      第9回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 学術交流館, 日本
    • Year and Date
      2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2Bi4Ti5O18ナノプレート構造体の創製と特性評価2014

    • Author(s)
      上島慧史, 小舟正文, 金子勇作, 釘宮拓也, 栗山知侑, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝, 福室直樹, 松田均
    • Organizer
      第31回強誘電体応用会議
    • Place of Presentation
      コープイン京都, 日本
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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