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強相関酸化物ヘテロ界面における新奇な界面電子状態の物理的機構に関する研究

Publicly Offered Research

Project AreaNano Materials Science for Atomic Scale Modification
Project/Area Number 22015012
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

澤 彰仁  独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究グループ長 (10357171)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords超格子 / 表面・界面物性 / セラミックス / 強相関電子系
Research Abstract

本年度は、強相関ヘテロ界面および強相関酸化物薄膜の界面電子状態の研究において以下のような成果が得られた。
(1)強相関ヘテロ界面
強相関ヘテロ界面で発現する特異な電子状態の発現機構の解明を目指して、典型的なモット絶縁体であるLaMnO3とSrMnO3からなる強相関酸化物超格子を対象として、放射光X線測定やSTEM-EELSによるミクロな構造および電子状態を継続して行った。特定領域内での連携研究によるSTEM-EELSにより、強相関酸化物LaMnO3とSrMnO3の超格子界面の電子物性は、界面の原子レベルでの平坦性と、格子ミスマッチに起因する歪に大きく依存することが明らかになり、放射光軟X線共鳴散乱の結果と合わせ原子レベルで平坦な強相関ヘテロ界面では従来報告されているような界面の電荷移動はほとんど起こらないことが明らかになった。
(2)強相関酸化物薄膜
わずかな元素置換が強相関酸化物薄膜の電子物性に与える効果を明にすることを目的に、CeをドープしたCaMnO3薄膜を対象に、元素置換量に対する電子相図を詳細に調べた。その結果、CaMnO3薄膜の電子相図は、基板からのエピタキシャル歪に対して大きく変化することが分かり、圧縮歪を受けた薄膜は、歪のない薄膜に比べて、半分以下のCeドープ量で絶縁体から金属に相転移することを見出した。反対に、引っぱり歪を受けた薄膜は、Ceをドープしても金属に転移しないことも分かった。
これらの結果から、強相関酸化物薄膜とそのヘテロ界面の電子物性制御や、新たな機能発現には、元素置換等によるキャリア量の制御に加え、歪の制御が重要であると言う知見が得られた。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Suppression of Precipitates in the La2-xSrxCuO4 Films Grown on LaSrA104 Substrates by Introducing Homoepitaxial Layer2011

    • Author(s)
      Li Bing-Sheng, Akihito Sawa, Hiroshi Okamoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 9R Pages: 093101-093101

    • DOI

      10.1143/jjap.50.093101

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strain-Mediated Phase Control and Electrolyte-Gating of Electron-Doped Manganites2011

    • Author(s)
      P.H.Xiang, S.Asanuma, H.Yamada, I.H. Inoue, H.Sato, H.Akoh, A.Sawa, K.Ueno, H.T.Yuan, H.Shimotani, M.Kawasaki, Y.Iwasa
    • Journal Title

      Advanced Materials

      Volume: 23 Issue: 48 Pages: 5822-5827

    • DOI

      10.1002/adma.201102968

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Room temperature Mott metal-insulator transition and its systematic control in Sm_<1-x>Ca_xNiO_3 thin films2010

    • Author(s)
      Xiang Ping-Hua
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 97

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モットトランジスタ2012

    • Author(s)
      澤彰仁
    • Organizer
      65回日本半導体技術ロードマップ(STRJ)ワーキングWG12会合
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Electron-doped Perovskite Manganite Films2011

    • Author(s)
      山田浩之、向平華、澤彰仁
    • Organizer
      International School of Oxide Electronics 2011
    • Place of Presentation
      Cargese (Corsica, France)
    • Year and Date
      2011-10-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Insulator-to-Metal Transition in Manganite by Electric Double Layer Gating2011

    • Author(s)
      向平華、浅沼周太郎、山田浩之、佐藤弘、井上公、赤穂博司、澤彰仁、上野和紀、Yuan Hongtao、下谷秀和、川崎雅司、岩佐義宏
    • Organizer
      18th International Workshop on Oxide Electronics
    • Place of Presentation
      Marriot Napa Valley (Napa Valley, USA)
    • Year and Date
      2011-09-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Strain-Mediated Phase Control in Electron-Doped Manganites2011

    • Author(s)
      向平華、山田浩之、赤穂博司、澤彰仁
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形県)
    • Year and Date
      2011-09-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 巨大磁気抵抗効果を示す人工超格子(LaMnO_3)_2(SrMnO_3)_2の構造物性研究2011

    • Author(s)
      中尾裕則、山田浩之、岩佐和晃、山崎裕一、村上洋一、澤彰仁
    • Organizer
      日本物理学会 第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県)
    • Year and Date
      2011-03-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic structure of LaMnO_3-SrMnO_3 superlattice showing large magn etoresistance2010

    • Author(s)
      山田浩之、中尾裕則、岩佐和晃、澤彰仁、村上洋一
    • Organizer
      物構研シンポジウム'10
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(茨城県)
    • Year and Date
      2010-12-07
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁場中X線散乱による巨大磁気抵抗効果を示す人工超格子(LaMnO_3)_2(SrMnO_3)_2の研究2010

    • Author(s)
      中尾裕則、山田浩之、山崎裕一、村上洋一、澤彰仁
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-09-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Room Temperature Mott Metal-Insulator Transition and Its Systematic Control in Sm_<1-x>Ca_xNiO_3 Thin Films2010

    • Author(s)
      Xiang Ping-Hua、浅沼周太郎、山田浩之、井上公、赤穗博司、澤彰仁
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎県)
    • Year and Date
      2010-09-15
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ペロブスカイトSr/CaMnO_3薄膜の作製と物性評価2010

    • Author(s)
      山田浩之、向平華、中尾裕則、岩佐和晃、村上洋一、澤彰仁
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎県)
    • Year and Date
      2010-09-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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