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ナノ相分離強誘電体薄膜のナノ界面応力と分極自由回転現象の起源

研究課題

研究課題/領域番号 15H02021
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東北大学

研究代表者

松本 祐司  東北大学, 工学研究科, 教授 (60302981)

連携研究者 丸山 伸伍  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (80732362)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2015年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円)
キーワード表面・界面物性 / ナノ相分離薄膜 / マルチフェロイクス / 酸化物エレクトロニクス / 確酸化物エレクトロニクス
研究成果の概要

Bi層状ペロブスカイト強誘電体とスピネルフェライトナノ相分離薄膜における強誘電体相の成長温度に依存した超格子構造を明らかにするとともに、界面での応力効果を計算により見積もった。また、分極軸成分が面直方向となる配向の異なるナノ相分離膜を作製し、その分極反転特性を調査した。高効率な多元成分薄膜のPLD合成に、ガルバノ走査型PLD装置を新たに開発し、組成が膜成長方向にナノレベルで傾斜したBaTiO3-Ba0.7Sr0.3TiO3傾斜組成膜を作製し、PFMにより、分極反転に必要な電界強度を測定した結果、理論的に予測されているような薄膜中に内部電界が発生していることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] UNSW: University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] National Academy of Sciences of Ukraine(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Brookhaven National Laboratory/Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] UNSW: University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] National Academy of Sciences of Ukraine(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Brookhaven National Laboratory/Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] UNSW: University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] National Academy of Sciences of Ukraine(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Brookhaven National Laboratory/Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Combinatorial Synthesis of Epitaxial LiCoO2 Thin Films on SrTiO3(001) via On-Substrate Sintering of Li2CO3 and CoO by Pulsed Laser Deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Maruyama, Osamu Kubokawa, Kohei Nanbu, Kenjiro Fujimoto, and Yuji Matsumoto
    • 雑誌名

      ACS Comb. Sci.

      巻: 18 ページ: 343-348

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の結晶構造とドメイン形状2018

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる第6回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜のフラックスエピタキシー2018

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる第6回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structural Variation of Bismuth Layered Perovskite in Epitaxial Pillar-Matrix Nanocomposite Films with Differnt Spinel Ferrites2017

    • 著者名/発表者名
      R. Harada, Y.Kawahira,S.Maruyama andY.Matsumoto
    • 学会等名
      The Tenth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics(STAC-10)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成BaxSr(1-x)TiO3薄膜の作製2017

    • 著者名/発表者名
      原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] PFMを用いた傾斜組成BaxSr(1-x)TiO3薄膜における分極反転特性2017

    • 著者名/発表者名
      原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の作製と構造2017

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の作製と構造2017

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜の作製とその構造制御2017

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜のフラックスエピタキシー2017

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bi 層状強誘電体エピタキシャル相分離膜におけるナノ構造の配向依存性2017

    • 著者名/発表者名
      川平祐太、丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる研究グループ 第4回研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLD装置の開発と ターゲットの打ち分けによる 2元組成薄膜の高速成膜2016

    • 著者名/発表者名
      丸山 伸伍、山王堂 尚輝、原田 龍馬、松本 祐司
    • 学会等名
      題63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都 目黒区 東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Intergrowth of BLSFs in pillar matrix Bi5Ti3FeO15-CoFe2O4 epitaxial films2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawahira, S.Maruyama, Y.Matsumoto
    • 学会等名
      International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science & Engineering (IMSE 2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal Orientation dependence of Bi-layered ferroelectric nanostructures in epitaxial pillar-matrix nanocomposite films2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawahira, S.Maruyama, Y.Matsumoto
    • 学会等名
      29th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成長温度がスピネルとナノ相分離したBi層状ペロブスカイトの安定性に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      原田龍馬、川平祐太,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Super lattice of Bi5Ti3FeO15 and Bi6Ti3FeO18 in vertically aligned Bi4+mTi3FemO12+3m-CoFe2O4 film nanocomposites2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kawahira, Shingo MAruyama, Yuji Matsumoto
    • 学会等名
      STAC-9
    • 発表場所
      茨城県 つくば市 Epocal Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bi5Ti3FeO15-CoFe2O4相分離薄膜に おけるナノ構造の成長温度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      川平祐太, 丸山伸伍, 松本祐司
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季講演会
    • 発表場所
      愛知県 名古屋市 名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 表面・界面技術ハンドブック 第2編,第2節  無機材料と表面・界面技術の進歩2016

    • 著者名/発表者名
      松本祐司 分担執筆
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      [NTS]
    • ISBN
      9784864690751
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-22  

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