2012 Fiscal Year Annual Research Report
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10F00796
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
木村 秀夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, グループリーダー
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YAO Q. (独)物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 外国人特別研究員
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| Keywords | 強磁性強誘電体 / 磁気特性 / 複合ペロブスカイト / 価数 / セラミックス / 単結晶 / シミュレーション / 2次元化合物 |
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| Research Abstract |
昨年までの研究成果をベースに、以下の事項を実施した。ただし、最終年度であり、フェロー期間が8月までと短いため、昨年までと比較すると研究実施量は少なく、主として研究のまとめに重点をおいた。
*固相反応法によるSr_2Co_O_4バルクセラミックスの合成条件を確立し、添加元素Euを固溶させた場合の輸送特性について調べた。磁気特性においては不純物の影響を大きく受けるため、3Nの通常純度と5N以上の高純度Co酸化物を原料として使用し、結果を比較した。明らかな不純物の影響が観察された。なお、スピングラスの存在が予想されたため、SQUIDを用いて交流磁化の測定を実施した。
*RFe_2O_4(R:希土類)について、CO/CO_2雰囲気を用いてペレット状セラミックスを合成し、目的相が合成できていることを確認した。その後、ロッド状セラミックスを作製し、浮遊帯溶融法(Fz法)により単結晶育成を試みた。本研究期間では単結晶までは育成できなかったが、評価に耐え得る大きさの一方向凝固結晶は得られた。また、ペレットをターゲットとして用いてパルスレーザー堆積法(PLD法)で薄膜をSiおよびSTO基板上への成膜を試みたが、成膜の最適条件までは明らかにできなかった。
*酸化物の電子状態は強誘電特性、磁気特性に影響を与えるため、第一原理計算用ソフトウェアWIEN2kを用いて、YMnO_3、RFe_2O_4の電子状態性シミュレーションを実施した。
なお、以下において研究成果を発表した。
*京都で開催された第29回強誘電体応用会議(FMA-29)で、マルチフェロイクマテリアルの第一原理計算結果について発表。
*マレーシア・ペナンで開催されたThe 8th Asian Meetingon Electroceramicss(AMEC-8)で、希土類酸化物の輸送特性について発表。
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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
これまで困難とされてきたRFe_20_4(R:希土類)について、CO/CO_2雰囲気を用いることで単相のセラミックスペレットの作成に成功した。H_2雰囲気では単相セラミックスは得られない点がポイントであった。また、単結晶育成は実現できなかったが、一方向結晶は得られ、これにより特性評価が可能となり、新しい知見が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在まで実現できている一方向結晶から単結晶育成を試みる。これまではロッド状セラミックスをFz法における出発原料としていたが、これを一方向結晶に置き換えることを目指す。一度結晶化しているのでランプ加熱による集熱を効率良く実施でき、原料の融解過程をスムーズに実現することができ、溶融ゾーンの安定性が向上するため、結晶育成が容易となるものと期待される。
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