| 研究課題/領域番号 |
14350459
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鯉沼 秀臣 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (70011187)
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| 研究分担者 |
長谷川 哲也 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10189532)
知京 豊裕 (独)物質・材料研究機構, ナノマテリアル研究所, ディレクター (10354333)
松本 祐司 東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 講師 (60302981)
伊高 健治 科学技術振興事業団, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
17,000千円 (直接経費: 17,000千円)
2003年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2002年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
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| キーワード | Tri-Phaseエピタキシー / 高温超伝導 / フラックス / コンビナトリアルケミストリー / 単結晶薄膜 / 酸化物 / トライフェーズエピタキシー |
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| 研究概要 |
トライフェーズエピタキシー(TPE)法はバルク単結晶を作製する方法の一つであるフラックス法に基づいた薄膜作製技術である。フラックス成分をあらかじめ基板上に堆積し、基板を高温まで加熱することで液状化したフラックス層を介して薄膜を堆積させる。この手法によって高温超伝導体NdBa_2Cu_3O_<7-d>(Nd123)の単結晶薄膜の作製に成功し、TPE手法の有効性を実証してきた。H14年度では、このTPE手法を、CaをドープしたNd123、強誘電体(Bi_4Ti_3O_<12>)の薄膜作製への適用を試みるとともに、3成分系のコンビナトリアル合成システムを新たに開発し、実験の高効率化を図った。
H15年度では、前年度に開発した技術をもとにコンビナトリアル手法を用いた強誘電体(Bi_4Ti_3O_<12>)の新規フラックス材料の探索を試みた。コンビナトリアル探索の結果、Bi-Cu-Oという新しいフラックス材料を見出すことに成功した。このフラックス材料を使用することで基板のステップ構造に起因する転位の発生や蒸気圧の高いBi酸化物の蒸発を抑制し、強誘電体Bi_4Ti_3I_<12>の単結晶薄膜実現した。さらにTPE手法を固相プロセスへ応用したフラックス固相エピタキシーの概念を提案した。フラックス材料を使用しない一般的な手法によって強誘電体Bi_4Ti_3O_<12>の薄膜を作製し、その上にフラックスとなるBi_2O_3を堆積させ、真空中にて高温アニールを行った。アニール前は小さなグレインが存在し荒れていた表面が、分子層ステップを有する平坦な表面までに改善された。TPE手法は気相プロセスだけでなく、フラックス固相エピタキシーとして固相プロセスにも応用できることが本実験から示された。
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