2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＡＦＭラマン分光法を用いたセラミックス粒界の高分解構造評価
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22560679
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| Research Institution | 防衛大学校 |
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Principal Investigator |
山本 孝 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 電気情報学群, 教授 (70546043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 謙 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 電気情報学群, 准教授 (40299384)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | AFMラマン / 強誘電体 / 欠陥 / 高空間分解能測定 |
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| Research Abstract |
誘電体セラミックスにおいて様々な欠陥等の構造変化と結びついて機能を発現する原因と考えられる“粒界”の構造を高分解で非破壊、非接触の特徴を持つAFMラマン分光法を用いて解析し、PTCサーミスタをはじめとする電子セラミックスデバイスの動作原理を明らかにすると共に構造解析を通して電子セラミックスデバイスの特性を制御し、高性能化・高信頼性化に対しての指針を得ることを研究目的に研究を行った。以上の研究目的を達成するために、AFMラマン分光法を用いた高分解能構造評価技術の確立とBaTiO3セラミックス中の酸素欠陥評価の2つの項目について実験を行った。AgのナノパーティクルをAFMのカンチレバー先端につけ、試料との表面増強効果を用いて微少領域から強いラマン信号を得られる様に改良を加えたAFMラマン装置を用いてPTCサーミスタの母体材料である(001)PbTiO3単結晶を用いてドメイン及びドメインウォールの高空間分解ラマン測定を行った。ラマンスペクトルにおいてドメイン及び200 nmのドメインウォールを明瞭に分離することに成功した。また、還元雰囲気中で熱処理を行い酸素欠陥を導入したBaTiO3セラミックにおいて、酸素構造に関連する格子振動モードの周波数に変化が現れること突き止めた。この周波数変化は、酸素欠陥濃度に比例することがわかった。これら2つの結果を統合し、積層セラミックスコンデンサ誘電層における酸素欠陥の分布を解析した。解析の結果酸素欠陥は電極界面近傍に局在していることがわかった。本研究は、強誘電体セラミックスにおいて酸素欠陥を高空間分解能で測定した初めての結果であり、今後酸素欠陥を媒体とする様々な物理現象解明に非常に重要な成果であると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Structural investigation of SrRuO3 films prepared by sputtering method using Raman spectroscopy and X-ray photoemission spectroscopy2012
Author(s)
T. Tai, M. Nishide, M. Matsuoka, J. Kim, T. Kamo, H. Funakubo, T. Katoda, H. Shima, K. Nishida and T. Yamamoto
Organizer
IUMRS-International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM 2012)
Place of Presentation
Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
Year and Date
20120923-28
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