2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Exploration of nanostructure-property relationships for materials innovation |
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| Project/Area Number |
25106007
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
太田 裕道 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (80372530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 秀典 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (80598136)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本班では、超精密薄膜合成法を駆使して原子レベルで厚さ制御されたナノ層を作製し、その新しい材料機能の探索を行うとともに、これをモデル試料として他班に提供することでナノ構造情報のフロンティア開拓を目指している。
今年度、太田Gでは、室温において反強磁性絶縁体 / 強磁性金属の可逆スイッチング可能な全固体薄膜デバイスの開発に成功した（特許出願済）。具体的には、SrCoO3-δ（SCO）エピタキシャル薄膜上に、含水ナノ多孔質C12A7ガラス（CAN）をゲート絶縁体とする薄膜トランジスタ構造を作製し、室温大気中でゲート電圧Vgを印加することによりCAN薄膜中の水を電気分解し、酸化（-Vg印加）時には強磁性金属、還元（+Vg印加）時には反強磁性絶縁体にそれぞれ変化させることができた。さらに、室温で強磁性を示すp型強磁性半導体Sr4-xErxCo4O10+δ（SECO）エピタキシャル薄膜の作製にも成功した。現在、A01(イ)班との連携により、SECO薄膜の秩序構造の原子レベル観察を行っている。
また、平松Gでは、鉄系超伝導体ナノ層として、P添加BaFe2As2エピタキシャル薄膜およびKFe2As2膜を作製した。P添加BaFe2As2膜については高磁場環境下での臨界電流の特性を調べ、KFe2As2膜については、高蒸気圧カリウムを主成分とするKFe2As2ナノ層の合成に成功し、Ptに匹敵する高スピンホール伝導度の実現の可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
太田G、平松Gともに新規な機能材料のナノ層合成に成功し、他班に提供することで微細構造情報を獲得した。
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| Strategy for Future Research Activity |
太田G：独自電界変調法を駆使したナノ構造情報獲得の高効率化手法の開発。
平松G：ナノ層中に意図的に形成した粒界・構造欠陥と輸送特性との関係の解明。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] Epitaxial film growth of ferromagnetic semiconductor Sr4-xAxCo4O10+δ (A = Y, Er) by pulsed laser deposition2014
Author(s)
T. Katase, Y. Suzuki, M. Yamanouchi, H. Takahashi, R. Okazaki, I. Terasaki, and H. Ohta
Organizer
The 1st Korea-Japan Bilateral Workshop on Functional Materials Science -Thermoelectrics, Spintronics, Low-dimensional Materials, and Soft Matter-
Place of Presentation
Hokkaido University, Sapporo（日本）
Year and Date
2014-08-01 – 2014-08-01
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