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磁場印加PLD法による半導体/絶縁体超格子薄膜の自発的生成と巨大熱電特性

研究課題

研究課題/領域番号 15H04123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関静岡大学

研究代表者

脇谷 尚樹  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40251623)

研究分担者 鈴木 久男  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70154573)
坂元 尚紀  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (80451996)
連携研究者 篠崎 和夫  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00196388)
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
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードダイナミックオーロラPLD / スピノーダル分解 / 自発的超格子構造生成 / エピタキシャル成長 / 熱電特性 / 酸化物 / 薄膜 / 自発的超格子生成 / 酸化物薄膜 / セラミックス / ナノ材料 / エピタキシャル / 自己組織化 / 熱電 / 磁場中PLD
研究成果の概要

ダイナミックオーロラPLD法を用いて、磁場中でチタン酸ストロンチウム単結晶基板上に作製したニオブまたはランタンをドープしたチタン酸ストロンチウム薄膜とコバルト酸ランタンストロンチウム薄膜のエピタキシャル成長薄膜のいずれについても、自発的な超格子構造の生成が生じた。これらの薄膜に共通する事項として、熱電性能指数は超格子構造の周期が小さくなるにつれて高くなることが見いだされた。このことは、周期が短くなるにつれてキャリアがドープされている層の膜厚が薄くなり、2次元電子ガス構造に近づいていくことを示唆し、人工超格子薄膜で高い熱電性能指数が報告されている構造と類似した構造が自発的に生成することを示す。

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

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 原子力エネルギーセンター(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] SRM大学(インド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 原子力エネルギーセンター(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Controlled synthesis of dense MgFe 2 O 4 nanospheres by ultrasonic spray pyrolysis technique: Effect of ethanol addition to precursor solvent2018

    • 著者名/発表者名
      Das Harinarayan、Debnath Nipa、Toda Atsuki、Kawaguchi Takahiko、Sakamoto Naonori、Manjura Hoque Sheikh、Shinozaki Kazuo、Suzuki Hisao、Wakiya Naoki
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 29 号: 2 ページ: 283-288

    • DOI

      10.1016/j.apt.2017.11.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparation of free-standing multilayer hemispherical shell thin film using monodisperse polymer template2018

    • 著者名/発表者名
      Sridevi Meenachisundaram, Takahiko Kawaguchi, Ryo Usami, Naonori Sakamoto, Kazuo Shinozaki, Muthamizhchelvan Chellamuthu, Ponnusamy Suruttaiya U., Hisao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 雑誌名

      J. Alloy Compd.

      巻: 730 ページ: 369-375

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2017.09.290

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of crystallite size on the magnetic and heat generation properties of La0.77Sr0.23MnO3 nanoparticles for hyperthermia applications2018

    • 著者名/発表者名
      Harinarayan Das, Akihiro Inukai, Nipa Debnath, Takahiko Kawaguchi, Naonori Sakamoto, Sheikh Manjura Hoque, Hiromichi Aono, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solids

      巻: 112 ページ: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.jpcs.2017.09.030

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Charge Screening Strategy for Domain Pattern Control in Nano-scale Ferroelectric Systems2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, T. Sluka, O. Sakata, H. Tanaka, H. Funakubo, T. Namazu, N. Wakiya, M. Yoshino, T. Nagasaki, and N. Setter
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 5236-5236

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05475-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of precursor solution concentration to form superparamagnetic MgFe2O4 nanospheres by ultrasonic spray pyrolysis technique for magnetic thermotherapy2017

    • 著者名/発表者名
      Harinarayan Das, Nipa Debnath, Atsushi Toda, Takahiko Kawaguchi, Naonori Sakamoto, Hiromichi Aono, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 雑誌名

      Adv. Powder Technol.

      巻: 28 号: 7 ページ: 1696-1703

    • DOI

      10.1016/j.apt.2017.04.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Progress and impact of magnetic field application during pulsed laser deposition (PLD) on ceramic thin films2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Takahiko Kawaguchi, Naonori Sakamoto, Harinarayan Das, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 125 号: 12 ページ: 856-865

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17150

    • NAID

      130006235877

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] As-grown enhancement of spinodal decomposition in spinel cobalt ferrite thin films by Dynamic Aurora pulsed laser deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Nipa Debnath, Takahiko Kawaguchi, Wataru Kumasaka, Harinarayan Das, Kazuo Shinozaki, Naonori Sakamoto, Hisao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater.

      巻: 432 ページ: 391-395

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2017.02.023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic-Field-Induced Spontaneous Superlattice Formation via Spinodal Decomposition in Epitaxial Strontium Titanate Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Naonori Sakamoto, Shota Koda, Wataru Kumasaka, Debnath Nipa, Takahiko Kawaguchi, Takanori Kiguchi, Kazuo Shinozaki and Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 8 号: 6 ページ: e279-e279

    • DOI

      10.1038/am.2016.76

    • NAID

      120006582522

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ハイブリッド磁性微粒子の作製とハイパーサーミアへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      脇谷尚樹、ダスハリナラヤン、川口昂彦、坂元尚紀、鈴木久男、青野宏通、篠崎和夫
    • 雑誌名

      工業材料

      巻: 64 ページ: 36-41

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of acidic catalyst to coat superparamagnetic magnesium ferrite nanoparticles with silica shell via sol-gel approach2016

    • 著者名/発表者名
      H. Das, T. Arai, N. Debnath, N. Sakamoto, K. Shinozaki, H. Suzuki, N. Wakiya
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 27 号: 2 ページ: 541-549

    • DOI

      10.1016/j.apt.2016.02.009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and electrical properties of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 epitaxial thin films on Si wafers using chemical solution deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Arai, Tomoya Ohno, Takeshi Matsuda, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 603 ページ: 97-102

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.01.058

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigations of superparamagnetism in magnesium ferrite nanosphere synthesized by ultrasonic spray pyrolysis technique for hyperthermia application2015

    • 著者名/発表者名
      Harinarayan Das, Naonori Sakamoto, Hiromichi Aono, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 392 ページ: 91-100

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2015.05.029

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of synthesis conditions on electrical properties of chemical solution deposition-derived Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 thin films2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Arai, Tomoya Ohno, Takeshi Matsuda, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 585 ページ: 86-90

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2014.11.014

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイナミックオーロラPLD法による酸化物薄膜の微構造・機能制御2017

    • 著者名/発表者名
      脇谷尚樹
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2017年年会
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic-field-induced phase separation in manganese ferrite thin films grown by "Dynamic Aurora PLD"2017

    • 著者名/発表者名
      Nipa Debnath, Wataru Kumasaka, Takahiko Kawaguchi, Kazuo Shinozaki, Naonori Sakamoto, Hizao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2017年年会
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic-field-induced phase separation by Dynamic Aurora PLD2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Nipa Debnath, Takahiko Kawaguchi, Shogo Suzuki, Naonori Sakamoto, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki
    • 学会等名
      2017 China forum on magnetic materials and application technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lattice Mismatch Design for Creation of Novel Buffer Layer which Enables Direct Epitaxial Growth of Perovskite Type Compounds on Si(001)2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Eiji Hamada, Takahiko Kawaguchi, Naonori Sakamoto, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki
    • 学会等名
      ICONN2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic-field-induced Phase Separation in Ceramic Thin Films by Dynamic Aurora PLD2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Nipa Debnath, Takahiko Kawaguchi, Kazuo Shinozaki, Naonori Sakamoto, Hisao Suzuki
    • 学会等名
      ICMAT2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of in-situ magnetic properties of manganese ferrite thin film grown by PLD technique2016

    • 著者名/発表者名
      Nipa Debnath, Wataru Kumasaka, Takahiko Kawaguchi, Kazuo Shinozaki, Naonori Sakamoto, Hizao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 学会等名
      Inter Academia 2016
    • 発表場所
      ワルシャワ工科大学(ポーランド)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic field induced effect on structural and magnetic properties of manganese ferrite thin films deposited by “Dynamic Aurora PLD”method2016

    • 著者名/発表者名
      Nipa Debnath, Wataru Kumasaka, Takahiko Kawaguchi, Kazuo Shinozaki, Naonori Sakamoto, Hizao Suzuki, Naoki Wakiya
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The effect of dopingh on the spontaneous superlattice formation in strontium titante thin film2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Wakiya, Naonori Sakamoto, Tomoaki Kubota, Takanori Kiguchi, Kazuo Shinozaki, Hisao Suzuki
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM2015
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] セラミックデータブック2017:ダイナミックオーロラPLD法による自発的な超格子構造の生成2017

    • 著者名/発表者名
      脇谷尚樹, 川口昂彦, 坂元尚紀, 篠崎和夫, 鈴木久男
    • 総ページ数
      164
    • 出版者
      工業製品技術協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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