2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of electric properties induced by distortion of controlled structures
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19K05647
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小林 亮 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50613395)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酸化チタン / 形態制御 / ナノ材料 / 誘電率 / 異方結晶成長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、酸化チタン多形の成型体としての電気的特性の評価に注力するとともに、単粒子の電気的特性評価に向けたAFMによる異方成長粒子観察と電気化学測定法のノウハウの構築を行った。具体的には、まず、研究代表者らが開発した手法により、アスペクト比が3-9（短径50-90 nm）に制御されたrutile型酸化チタンおよび1-8（短径80-150 nm）に制御されたbrookite型酸化チタンナノ粒子を合成し、その圧粉体の誘電率測定を行った。透過型電子顕微鏡観察および電子回折測定より、いずれの結晶型の粒子もc軸方向への成長が制御されていることを確認した。得られた粉末を成型後、結晶型および形態が変化しない温度で焼成することで、圧粉体を作製した。この圧粉体の両面を金スパッタによるコート、やすりによる研磨をした後、室温、大気雰囲気下で交流インピーダンス測定を実施した。その結果、rutile型ではアスペクト比が大きい粒子が、brookite型では小さい粒子がより高い誘電率を示す傾向があること、および、brookite型はrutile型より低い誘電率を示すことが明らかとなった。続いて、SPMを用いた像観察および電気化学測定を実施した。NbドープSrTiO3や高配向性熱分解グラファイト（HOPG）、Pt基板など各種基板を用いたAFM像観察では、いずれの基板においても、SEM観察やTEM観察と同様の異方成長した粒子が観察された。一方で、IV測定を試行したところ、HOPG基板が最も測定に適していることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ナノ材料のSPMを用いた電気化学測定について、論文などを詳細に調査しその条件を洗い出していたが、実際の測定では、その条件では測定ごとのばらつきが多いことが明らかとなった。最新の研究の再調査や装置メーカーへ問い合わせにより、近年ではより安定に測定ができる別のアプロ―チがあることが明らかとなり、これを採用することにした。この安定な測定を実施するための条件選定に多くの時間を費やしたため、予定よりやや遅れていると判断した。一方で、安定的に測定ができる条件をこの段階で見出せたことにより、この遅れは今後、十分に取り返せるものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
所属学生１名を研究協力者とし、当初の予定どおり進めていく。
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