2019 Fiscal Year Annual Research Report
Ferroelectric composed of two elements
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17H06240
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 満 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30151541)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | ｋアルミナ型酸化物 / 強誘電性 / RRAM / マルチフェロイック / 電気化学挿入 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、主にkアルミナ型酸化物の薄膜作製、溶液法によるナノ粒子作製、および単結晶作製を試みるとともに、磁気特性、強誘電測定、ME効果、および電気熱量効果の測定を試みた。昨年度までにkアルミナ型酸化物の薄膜の単結晶化に成功しており、今年度はこの単結晶膜の分極値が理論計算値と一致しない理由を理論・実験両面から定量的に説明した。また、溶液法でAlFeO3ナノ粒子を作製し、単結晶基板上でｃ軸配向させることに成功した。また、k-Fe2O3ナノ粒子にリチウムイオンを電気化学的に挿入し、挿入にともなう構造の変化を定量的に把握した。ウルツァイト型構造に関してはスパッタリング法で非極性のh-BN型窒化物薄膜を作製し、酸素導入あるいは金属のドーピングによる局所構造のチューニングで極性構造に転換できるかその可能性について調査した。従来kアルミナ型強誘電体は単結晶、多結晶ともリークが大きく強誘電性の測定が困難で、膜が、SrTiO3(111)面上に堆積され、強誘電性と磁性が評価されてきた。本年度は前年度に引き続きGaFeO3単結晶のリークを押さえるべく、Scを添加することで、絶縁性の高い結晶を作製して強誘電性の確認を行った。薄膜に関しては、ドメインサイズをナノから数桁以上変化させた膜を作製して、リーク特性、強誘電性を結晶構造と欠陥構造と対比させながら詳細に検討した。昨年度までの研究で、アルミナ型酸化物は優秀なRRAM特性を有することが明らかにされているため、欠陥構造、粒界構造とRRAM特性との相関を調べて報告した。さらに、マルチフェロイック特性として、昨年度新たにセットアップを終了した交流法によるME効果測定装置を用いて磁化と強誘電性のカップリングを室温以下で定量的に評価した。本年度は前後半を通して各種国際会議にて研究発表を行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Magnetic Properties of Single Crystal GaFeO32019
Author(s)
Koki Tachiyama, Shintaro Yasui, Badari Narayana Aroor Rao, Takuro Dazai, Takamasa Usami, Tomoyasu Taniyama, Tsukasa Katayama, Yosuke Hamasaki, Jianding Yu, Huan He, Hui Wang
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Journal Title
MRS Advances
Volume: 4
Pages: 61-66
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] k-Al2O3型 (Ga1-x/2Fe1-x/2)ScxO3単結晶の磁性と誘電性：（１）結晶構造と誘電性2019
Author(s)
立山 昂輝, 太宰 卓朗, 安井 伸太郎, Jianding Yu, Yang Zhang, Hui Wang, Zhaoyang Xia, Jinghong Fang, 符 徳勝, 谷山 智康, 伊藤 満
Organizer
日本物理学会2019年秋季大会 （岐阜大学）
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[Presentation] k-Al2O3型 (Ga1-x/2Fe1-x/2)ScxO3単結晶の磁性と誘電性：（２）磁性2019
Author(s)
立山 昂輝, 太宰 卓朗, 安井 伸太郎, Jianding Yu, Yang Zhang, Hui Wang, Zhaoyang Xia, Jinghong Fang, 符 徳勝, 谷山 智康, 伊藤 満
Organizer
日本物理学会2019年秋季大会 （岐阜大学）
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[Presentation] Sc置換GaFeO3単結晶の磁気特性2019
Author(s)
立山 昂輝, 太宰 卓朗, 安井 伸太郎, Yu Jianding, Zhang Yang, Wang Hui, Xia Zhaoyang, Fang Jinghong, 谷山 智康, 伊藤 満
Organizer
2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会 （北大・札幌キャンパス）
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[Presentation] Iron-based Ferroelectric Thin Films2019
Author(s)
Shintaro Yasui, Tsukasa Katayama, Yosuke Hamasaki, Takuya Osakabe, Takahisa Shiraishi, Akihiro Akama, Takenori Kiguchi, Ayako Konishi, Hiroki Moriwake, and Mitsuru Itoh
Organizer
The 4th International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (ILIM-4) (Sendai, Japan)
Int'l Joint Research
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