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機能調和人工格子の形成とナノスケールの相転移現象解明および新規メモリ素子の創成

研究課題

研究課題/領域番号 11650323
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

田畑 仁  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00263319)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード強誘電体 / 強磁性体 / 人工格子 / ペロブスカイト / レーザーMBE / メモリ素子 / 機能調和材料 / 構造相転移
研究概要

誘電体でありかつ磁性を有する機能性酸化物人工格子を形成することにより、誘電特性だけではなく磁性をも任意に制御できることを示した。特に(111)面は、結晶学的にみると酸素イオンの細密充填面であるため、ほとんどの機能性酸化物において良好な整合成長(エピタキシャル成長)が期待できる。ペロブスカイトとスピネルといった異なる結晶系のヘテロ成長も可能であると思われる。さらに(110)面への人工格子において、同一イオンの1次元配列を可能にし、低次元スピン、光機能、導電性機能等において新しい機能発現を示唆する知見を得た。
(110)方向への積層を制御した人工格子法において低次元物質を合成した。ペロブスカイト構造を有するSrTiO_3(110)面上に磁性体と非磁性体を交互積層することにより物質の次元性を制御し、1次元の磁性体を人工的に合成することを期待した実験である。具体的には強磁性金属SrRuO_3と非磁性絶縁体BaTiO_3とをSrTiO_3(110)面上に交互積層し関層周期を短周期化(次元性を低下)させて行くと、SrRuO_3が11層、BaTiO_3が11層(11/11)の時に強磁性、金属的な電気伝導供に揺らぎが生じはじめ、2/5の時に磁気特性は反強磁性に変化し、電気伝導に強い異方性が現れることが明らかになった。これは、磁性金属の低次元化によって電気、磁気特性に大きな変化が現れることを意味している。
このように積層方向を制御した人工格子法を用い、様々の物質を組み合わせることによって通常の合成法では作製できないような面白い特性を持った物質を作製することが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (183件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (183件)

  • [文献書誌] K.Ueda: "Artificial Control of Spin Order and Magnetic Properties in LaCrO_3-La O_3 and LaMnO_3-LaFeO_3 Superlattices"Appl. Phys. A. (in press). (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.L.Guo: "Fabrication and Optoelectronic Properties of a Transparent ZnO Homostructural Light-Emitting Diode"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L177-L180 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Atomic ordering in the LaFe_<0.5>O_3 solution film"Appl. Phys. Lett.. 78(4). 512-514 (2001)

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  • [文献書誌] X.L.Guo: "Pulsed laser reactive deposition of p-type ZnO film enhanced by an electron cyclotron resonance source"J. Cryst. Growth. 223. 135-139 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Control of magnetic properties in LaCrO_3-LaFeO_3 artificial superlattices"J. Appl. Phys.. 89(5). 2847-2851 (2001)

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  • [文献書誌] Y.Hotta: "Optimization of electronic-band alignments at ferroelectric (Zn_XCd_<1-X>S/Si(100) interfaces"Appl. Phys. Lett.. 78(21). 3283-3285 (2001)

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  • [文献書誌] M.Joseph: "Fabrication of the low-resistive p-type ZnO by codoping method"Physica B. 302-303. 140-148 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Formation of two-dimensional network structure of DNA molecules on Si substratc"Jpn. J. Appl. Phys. 40(4B). L407-L409 (2001)

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  • [文献書誌] S.Tanaka: "Formation of two-dimensional network structure of DNA molecules on higniy ordered pyrolytic graphite surface"Jpn. J. Appl. Phys. 40(6A). 4217-4220 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.H.Choi: "Initial preferred growth in zinc oxide thin films on Si and amorphous substrates by a pulsed laser deposition"J. Cryst. Growth. 226. 493-500 (2001)

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  • [文献書誌] E.Rokuta: "Ferroelectric Bi_4Ti_3O_<12> Films on Si(100) with An Ultrathin Buffer Layer of Silicon Oxynitride : A Comparative Study Using X-Ray Photoelectron Spectroscopy"Jpn. J. Appl. Phys.. 40(9B). 5564-5568 (2001)

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  • [文献書誌] K.Ueda: "Magnetic and electric properties of transition-metal-doped ZnO films"Appl. Phys. Lett.. 79(7). 988-990 (2001)

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  • [文献書誌] Y.Maeda: "Two-dimensional assembly of gold nanoparticles with a DNA network template"Appl. Phys. Lett.. 79(8). 1181-1183 (2001)

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  • [文献書誌] E.Rokuta: "Effects of an ultrathin silicon oxynitride buffer layer on electrical properities of ferroelectric Bi_4Ti_3O_<12> thin films on p-Si(100) surfaces"Appl. Phys. Lett.. 79(3). 403-405 (2001)

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  • [文献書誌] L.T.Cai: "Probing electrical properties of oriented DNA by conducting atomic force microscopy"Nanotechnology. 12. 211-216 (2001)

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  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Effects of light-irradiation on spin-glass state and magnetoresistive properties of Zn_<0.5>Co_<0.5>Fe_2O_4 spinel ferrite films"Solid State Commun.. 120. 255-258 (2001)

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  • [文献書誌] Hide Tanaka: "Novel functional magnetic oxide artificial lattices in strongly correlated electron system"Transactions ofthe Mat. Res. Soc. of Japan. 26(3). 1033-1036 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Saeki: "Magnetic and electric properties of vanadium doped ZnO films"Solid State Commun.. 120. 439-443 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Rokuta: "Interface control of Bi_4Ti_3O_<12> film growth on Si(100) by use of an ultrathin silicon oxynitride buffer layer"Appl. Phys. Lett.. 79(12). 1858-1860 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田畑 仁: "還移金属酸化物人工格子によるスピン制御"応用物理. 70. 285-290 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.T.Cai: "Self-assembled DNA networks and their electricalconductivity"Appl. Phys. Lett.. 77(19). 3105-3106 (2000)

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  • [文献書誌] O.Nakagawara: "Epitaxial growth and dielectric properties of (111) oriented BaTiO_3/SrTiO_3 superlattices by pulsed-laser deposition"Appl. Phys. Lett.. 77(20). 3257-3259 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Room-temperature spin glass and its photocontrol in spinel ferrite films"Appl. Phys. Lett.. 77(24). 4016-4018 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Photocontrol of spin-glass state in Mg_<1.5>FeTi_<0.5>O_4 spinel ferrite films"Appl. Phys. Lett.. 76(9). 1179-1181 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tabuchi: "Morphological Change and Inhibitory Effect on Ag Surface by ArF Excimer Laser Irradiation"Jpn. J. Appl. Phys.. 39(3A). 1268-1271 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kanno: "Dose the Macrostructure of Deoxyribonucleic Acid Molecules Adsorbed on Substrates by the Pulse Injection Method Reflect That in Solution?"Jpn. J. Appl. Phys.. 39(2A). 581-582 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Joseph: "Ferroelectric behavior of epitaxial Bi_2VO_<5.5> thin films on Si(100) formed by pulsed laser deposition"J. Appl. Phys.. 88(2). 1193-1195 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tabata: "Artificial control of magnetic and magnetoresistive properties in the perovskite manganites superlattices and their multi layers with organics"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hotta: "Ferroelectric properties of II-VI type semiconducting thin films on Si(100)"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. 596. 475-480 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Preparation and thickness dependence of magnrtic properties of (111)-oriented Mg_<1.5>FeTi_<0.5>O_4 spinel films on sapphire by pulsed laser deposition technique"Vacuum. 59. 622-627 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Rokuta: "Low leakage current characteristics of YMnO_3 on Si(111) using an ultrathin buffer layer of silicon oxynitride"J. Appl. Phys.. 88(11). 6598-6604 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Control of the magnetic and electric properties of low-dimensional SrRuO_3-BaTiO_3 superlattices"Solid State Commun.. 116. 221-224 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Photoexcited spin-glass state in (Mg, Fe){Mg, Fe, Ti}O_4 spinal ferrite films"J. Appl. Phys.. 88(12). 7223-7229 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Y.Lee: "Epitaxial Growth and Dielectric Properties of Bi_2VO_<5.5> Thin Films on TiN/Si Substrates with SrTiO_3 Buffer Layers"J. Kor. Phys. Soc.. 37(4). 478-480 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田畑 仁: "レーザMBE法による機能性酸化物人工格子の形成とスピン制御"日本結晶成長学会誌. 27(3). 117-123 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中秀和: "機能調和人工格子による超五感センサと脳型メモリ"まてりあ. 39(3). 243-249 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田畑 仁: "機能性材料としての強誘電体-基礎物性と物質設計-"表面技術. 51(7). 664-668 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Joseph: "Ferroelectric behavior of Li-doped ZnO thin films on Si(100) by pulsed laser deposition"Appl. Phys. Lett.. 74(17). 2534-2536 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Joseph: "p-Type Electrical Conduction in ZnO Thin Films by Ga and N Codoping"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. L1205-L1207 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Coexistence of ferroelectricity and ferromagnetism in BiFeO_3-BaTiO_3 thin films at room temperature"Appl. Phys. Lett.. 75. 555-557 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Atomic arrangement and magnetic properties of LaFeO_3-LaMnO_3 artificial suprlattices"Phys. Rev. B. 60. R12561-R12564 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueda: "Artificial Control of Spin Order and Magnetic Properties in LaCrO_3-LaFeO_3 Superlattices"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. 6690-6693 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hide Tanaka: "Probing the surface forces of atomic layered SrTiO_3 films by stomic force microscopy"Thin Solid Films. 342. 4-7 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Y.Lee: "Photoelectric Properties by Interface Effect of Organic/Inorganic (CuPc/PbTe) Multilayer Prepared by Pulsed Laser Deposition and Thermal Evaporation"J. Kor. Phys. Soc.. 34. S64-S68 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsui: "Ferroelectric Properties of II-VI Type Wide Gap Semiconducting Thin Films on Si(100)"J. Kor. Phys. Soc.. 35. S1323-S1325 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tabata: "Fabrication of New Type Optical Memories by Organic/Ferroelectrics Hetero-Structures"J. Kor. Phys. Soc.. 35. S1310-S1312 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Y.Lee: "Formation of Bismuth Vanadate Thin Film on TiN and Pt Bottom Electrode and Their Dielectric Properties"J. Kor. Phys. Soc.. 35. S1264-S1266 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tabata: "Size effect of ferroelectric and ferromagneties properties of Bi-based perovskite type materials"Mat. Res. Soc. Proc.. 541. 437-442 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Joseph: "Ferroelectric behavior of Li-doped ZnO thin films of Si(100) by pulsed laser deposition"Mat. Res. Soc. Proc.. 541. 517-521 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tabata: "Creation of Novel Properties on Ferromagnetic・Ferroelectric Superlattices"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 24. 13-18 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hotta: "Thin Films Formation of II-VI Type (ZnO & Chalcogenides) Wide-gap Semiconductors on Si substrate by PLD and Their Ferroelectric Properties"Technical. Report of IBICE 98. 33-38 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田畑 仁: "脳型メモリ・超五感センサを目指した機能調和材料の創成"人工機能、SID-FAI. 36. 75-78 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Yanase: "Probing Depth Study of Conversion Electron/He Ion Yield XAFS Spectroscopy on Strontium Titanate Thin Films"Analytical Science. 15. 255-258 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakamura: "Atomic force microscope observation of plasmid deoxyribose nucleic acid with restriction enzyme"J. Vac. Sci. Technol. B. 17. 288-293 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Muraoka: "Preparation and thickness dependence of the magnetic properties of (111)-oriented Mg_<1.5>FeTi_<0.5>O_4 spinel filmson sapphire by PLD technique〜 Spin-glass behavior with a high freezing temperature〜"The Fifth International Symposium on Sputterring and Plasma Processes (ISSP'99). 16-17 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hontsu: "Preparation of All Oxide Ferromagnetic/Ferroelectric/Superconducting Hetero Structures for Advanced Microwave Applications"Supercond. Sci. Technol.. 12. 836-839 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Maeda: "Contorolled conjugation of nanoparticles with single standed DNA"J. Vac. Sci. Technol. B. 17. 494-496 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kanno: "Real Space Observation of Double-Helix DNA Structure Using a Low Temperature Scanning Tunneling Microscopy"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. L606-L607 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川合知二: "磁性酸化物人工格子によるスピン制御"固体物理. 34(10). 847-855 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hontsu: "Al films as buffer layers for high-temperature superconducting thin films on amorphous substrates"IEEE TRANS. APPL. SUPERCOND.. 9. 1669-1672 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ueda: "Artificial Control of Spin Order and Magnetic Properties in LaCrO_3-La Fe O_3 and LaMnO_3-LaFeO_3 Superlattices"Appl. Phys. A.. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X. L. Guo: "Fabrication and Optoelectronic Properties of a Transparent ZnO Homostructural Light-Emitting Diode"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L177-L180 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ueda: "Atomic ordering in the LaFe_<0.5>O_3 solution film"Appl. Phys. Lett.. 78 (4). 512-514 (2001)

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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