2017 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of charge states on structure and property of ferroelectric interfaces
| Project/Area Number |
15H04145
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
中村 篤智 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20419675)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栃木 栄太 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50709483)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 強誘電体 / ドメインウォール |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】強誘電体ドメインウォールでは，電気伝導性や磁性など新奇な物性が発現することが報告され注目を集めている．これらの特性はドメインウォールにおける局所的な電荷の偏りが起源と考えられる．本研究では，結晶方位と分極の制御を施した強誘電体単結晶の基板2枚を接合により一体化させて得られる「双結晶」の接合界面を利用して，強誘電体ドメインウォールの機能物性発現メカニズムを調査している．さらに，双結晶界面において構造とチャージの両方の制御した新奇な界面機能の創製も行う．
【Head-to-headの伝導キャリアの調査】
構造的にプラスのHead-to-headドメインウォールにおいて，電気伝導特性を評価したところ，還元処理を施すことで電気伝導が発現している．この結果は，電気伝導が電子により生じていることを示唆している．還元処理により構造的にプラスの極性界面に，マイナスの電子が集まったことが一つの原因であると考えら得る．この結果はTail-to-tailのドメインウォールと同様である．
【外部場による電気伝導率変化】
強誘電体の有する圧電特性によりHead-to-headドメインウォールの電気伝導率が変化することが確認された．具体的には圧縮荷重の増大に伴い，Head-to-headドメインウォールに沿った電気伝導性が線形的に低下する結果が得られた．これは界面伝導をスイッチとして機能させることが可能であることを示す．さらに，この結果は，伝導キャリアがマイナスの電子であることも意味している．今年度の結果から，Head-to-headおよびTail-to-tailの両方のドメインウォールで電子がキャリアとなりうることが明らかとなった．これらの結果は，従来の構造的チャージの観点だけでは説明できない．点欠陥およびひずみによるチャージを考慮することで初めて説明可能となる．
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
