2021 Fiscal Year Annual Research Report
Design of ferroelectric domain structure for independent control of piezoelectricity and electricity
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21H01616
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
白石 貴久 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50758399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木口 賢紀 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (70311660)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ドメイン構造 / 組成拡張 / (K,Na)NbO3基膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度では、X線回折と電子顕微鏡観察によるマルチスケールでの構造解析により、水熱製(K,Na)NbO3膜内に形成されているドメイン構造の解明を目的とした。また、組成拡張によりFOM値が向上する組成域の探索を行った。
X線回折測定の結果より、(001)SrTiO3単結晶上に作製したエピタキシャル膜は、マルチドメイン構造を有していることが分かった。また、逆格子空間マップの結果より、結晶相は直方晶相であること、長軸が面外方向に向いていることが分かった。また、透過電子顕微鏡観察の結果より、ドメイン境界が基板表面に対して45°の角度を有しており、90°ドメインが形成されていることも分かった。
組成拡張においては、Ta置換膜およびLi.Ta共置換膜の作製を実施した。これより、原料比率と成膜条件を検討することで、ペロブスカイト単層膜を得ることに成功した。
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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
当該年度の研究結果により、自己分極膜のドメイン構造を明らかにすることができた。また、組成拡張するための成膜条件を探索することで、ペロブスカイト単層膜を得ることにも成功した。これらは、当初の目標範囲に入っていることから、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、電界と温度を利用したドメイン構造の動的状態の解明に取り組む。これにより、前年度で明らかになった静的状態からどの様に変化しているのかを明らかにする。また、組成拡張した膜の電気特性については、前年度で十分に実施できなかったため、引き続き取り組むことで、物性を明らかにする。
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Research Products
(5 results)
