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酸化物表面における特異なナノ構造の超高分解能STM測定

Publicly Offered Research

Project AreaExploration of nanostructure-property relationships for materials innovation
Project/Area Number 26106502
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

一杉 太郎  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords超伝導 / 酸化物薄膜 / 酸化物エレクトロニクス / 走査トンネル顕微鏡 / 酸化物 / SrVO3 / STM / 表面
Outline of Annual Research Achievements

酸化物薄膜表面の原子レベル空間分解能での電子状態計測は、機能性酸化物の表面/界面設計に向けて重要な知見を与える。本研究は透明な超伝導体、および、Liイオン電池材料としても重要なLiTi2O4に着目し、当研究室のメンバーとともにその薄膜の走査トンネル顕微鏡観察を進めた。
その結果、スピネル構造を有する三元系酸化物においてはじめて原子像を観察し、さらに、4Kにおいて、最表面が超伝導状態であることを確認した。

LiTi2O4薄膜をSrTiO3薄膜上に作製し、アニール条件を調整すると、原子レベルで平坦な表面が得られることを発見した。この表面において、周期的な輝点が観察されたため、精密な電子状態計測を行った。さらに、第一原理計算グループと共同研究を展開し、最表面の原子構造について、検討を行った。その結果、Tiが三角格子状に並んだ終端面になっていることがわかった。そして、表面ではバルク内部とは異なる超伝導状態になっている事を明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Presentation] ペロブスカイト酸化物表面の二次元電子状態 : 2-dimensional electron system on perovskite oxide surface2015

    • Author(s)
      一杉太郎
    • Organizer
      第25回日本MRS年次大会 国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館 (神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Intrinsic interface resistance across LiPON/LiCoO2 interfaces2015

    • Author(s)
      Taro Hitosugi
    • Organizer
      The 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-9)
    • Place of Presentation
      Tsukuba (Japan)
    • Year and Date
      2015-10-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Atomic-scale investigation of 2D electrons on perovskite oxides2015

    • Author(s)
      Taro Hitosugi
    • Organizer
      22nd International Workshop on Oxide Electronics (WOE22)
    • Place of Presentation
      Paris (France)
    • Year and Date
      2015-10-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Visualization of Quasiparticle Interference on the Surface of SrVO3 Film2015

    • Author(s)
      Yoshinori Okada, Rong Tay Chang, Ryota Shimizu, Guoqing Chang, Susumu Shiraki, Horng-Tay Jeng, Hsin Lin, Taro Hitosugi
    • Organizer
      ICMAT2015 & IUMRS-ICA2015
    • Place of Presentation
      Singapore (Singapore)
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 走査トンネル顕微鏡を用いたSrVO3薄膜の電子状態研究 (III)2015

    • Author(s)
      岡田佳憲,Tay-Rong Chang,清水亮太,Guoqing Chang,Horng-Tay Jeng,白木將,Hsin Lin,一杉太郎
    • Organizer
      日本物理学会2015年春季大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 走査トンネル顕微鏡を用いたSrVO3薄膜の電子状態研究 (II)2014

    • Author(s)
      岡田佳憲,Tay-Rong Chang,清水亮太,Hsin Lin,白木將,一杉太郎   中部大学
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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