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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Tunneling electron deposition of crytal metal oxides

Research Project

Project/Area Number 26600087
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

渡部 行男  九州大学, 理学研究院, 教授 (40274550)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords表面 / ナノ構造 / 強誘電体 / 第一原理計算
Outline of Annual Research Achievements

1. ナノ構造のための第一原理計算の信頼性の解析:多種の相関関数を用いてBaTiO3とSrTiO3の第一原理計算法を行い、最も精密な結果を得るための方法を探した。この結果を、第一原理計算を主とする国際会議で発表し、この分野の著名雑誌に投稿した。うち1報は掲載可。
2. ナノ構造作成過程の第一原理計算と実験照合:ナノ接近過程で、様々な応力が働く。この応力に注目し、BaTiO3とSrTiO3の場合に1.の結果を基に第一原理計算を行い、実験と照合した。また、トンネル電子の挙動解明のため、ナノ接近前の表面の電子状態の計算を行い、論文掲載可。さらに、ナノ接近過程とその時のトンネル電子の計算を行い、計画書に示したトンネル電子の様子を理論的に確認した。また、BaTiO3の表面の酸素原子が表面に突き出していることが分かり、これが酸化物表面がナノ接近で結合しやすいことをさらに高めることが分かった。
3. 広域のラマン分光マップによるナノ構造解析を行った。特に、偏光ラマンによる3次元的マップ測定を行った。期待したコントラストがとれないため続行中。4.微粒子を用いたナノ接近構造の形成のため、表面の分極分布と電位をナノスケールで測定した。さらに、分極による表面の反応性を調べるためナノスケールのエッチグ検討をし発表した。
その他[H29年度まで研究期間の延長:期間H26-H28で申請したが、キャンパス移転前後整備、移転の時期に重なった。研究室人員が少なく、手作りて組み上げた装置が多いため手間がかかり、移転業者による故障の復旧の遅れ、新部屋の面積が1/3で、装置の配置が困難なため、時間を消費した。さらに、本課題に用いるUHV-AFMに問題も起こり、通常のAFMも移転直後使用不能になったが、H28年度に発注し8ヶ月年遅れでH29年度に納入され、本課題を遂行できるようになった。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] BaTiO3 Polar Surface in Ultrahigh Vacuum Calculated by Local Density Functional Theory with a Large Supercell2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Journal Title

      Ferroelectrics (掲載可)

      Volume: 533-535 予定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calculation of strained BaTiO3 with different exchange correlation functionals examined with criterion by Ginzburg-Landau theory, uncovering expressions by crystallographic parameters2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics (掲載可)

      Volume: 不明 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SrTiO3 under strain and AFD revisited with multiple exchange-correlation functionals suggesting ferroelectric-paraelectric inhomogeneity2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Journal Title

      Ferro2018 Extended abstract

      Volume: 2018 Pages: 40-41

  • [Journal Article] Efficacy of energy functionals for ab initio calculations of strained BaTiO3 examined by GL theory2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Journal Title

      Ferro2018 Extended abstract

      Volume: 2018 Pages: 134-135

  • [Presentation] SrTiO3 under strain and AFD revisited with multiple exchange-correlation functionals suggesting ferroelectric-paraelectric inhomogeneity2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Organizer
      Fundamental Physics of Ferroelectrics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficacy of energy functionals for ab initio calculations of strained BaTiO3 examined by GL theory2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Organizer
      Fundamental Physics of Ferroelectrics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Polarization-Discontinuity Conductions at Domain Boundaries, Interfaces & Surfaces(今年5月予定)2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe, D. Matsumoto, Y. Urakami and M. Okano
    • Organizer
      2018 ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM Joint Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Unification of conductions at domain-boundaries, SrTiO3/LaAlO3 and free surface for Size Effect and Domain Theories2018

    • Author(s)
      Y. Watanabe, D. Matsumoto, Y. Urakami, S.W. Cheog and M. Okano
    • Organizer
      E-MRS Fall Meeting (欧州材料学会)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Natural domains of BaTiO3 in ultra-high vacuum, air & acid: properties & invariant domain-size proving intrinsic screening &  a Review of polarization induced conduction2017

    • Author(s)
      Y. Watanabe, H. Nakahara, S. Kaku, D. Matsumoto, S.W. Cheong
    • Organizer
      The 14th International Meeting on Ferroelectricity, IMF2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Polarization Induced Conduction and Screening2017

    • Author(s)
      Y. Watanabe
    • Organizer
      New Jersey Institute of Technology
    • Invited
  • [Remarks] 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002204/index.html

  • [Remarks] 量子微小物性A

    • URL

      http://www.sci.kyushu-u.ac.jp/e/departments/phys/labo/quantum.html#quantum-a

URL: 

Published: 2018-12-17  

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