• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

強誘電体ドメインウォールにおけるチャージ効果の解明と界面機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 15H04145
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 構造・機能材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 篤智  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20419675)

研究分担者 栃木 栄太  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50709483)
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
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワードドメインウォール / 強誘電体 / 双結晶 / ひずみ / 電気伝導 / 表面・界面物性 / 格子欠陥 / 極性界面 / 電気伝導特性 / 電子顕微鏡
研究成果の概要

強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている.従来の研究報告では,分極構造の制御が困難であることから,極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった.そこで本研究では,双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し,構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した.その結果,界面の構造チャージが負となる界面であっても電子をキャリアとする電気伝導が可能となることが分かった.また,電気伝導性には構造チャージだけでなく,点欠陥の生成や機械的ひずみなどが複合的に作用していることが明らかとなった.

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

    (42件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 4件、 査読あり 20件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 15件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure of the Basal Edge Dislocation in ZnO2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Atsutomo、Tochigi Eita、Nagahara Ryota、Furushima Yuho、Oshima Yu、Ikuhara Yuichi、Yokoi Tatsuya、Matsunaga Katsuyuki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 8 号: 3 ページ: 127-127

    • DOI

      10.3390/cryst8030127

    • 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
  • [雑誌論文] Dislocation Structures in Low-Angle Grain Boundaries of α-Al2O32018

    • 著者名/発表者名
      Tochigi Eita、Nakamura Atsutomo、Shibata Naoya、Ikuhara Yuichi
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 8 号: 3 ページ: 133-133

    • DOI

      10.3390/cryst8030133

    • 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
  • [雑誌論文] Direct Observation of Impurity Segregation at Dislocation Cores in an Ionic Crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Yuki Kezuka, Akiho Nakamura, Atsutomo Nakamura, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 17 号: 5 ページ: 2908-2912

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b00115

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Another origin of yield drop behavior in sapphire deformed via basal slip: Recombination of climb-dissociated partial dislocations2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, K. Matsunaga, E. Tochigi, N. Shibata, Y. Ikuhara, K.P.D. Lagerlof
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 138 ページ: 109-113

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2017.06.001

    • 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] Nonstoichiometric [012] dislocation in strontium titanate2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, Y. Arakawa, A. Nakamura, E. Tochigi, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 135 ページ: 103-111

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2017.06.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-Temperature Plastic Deformation of Strontium Titanate Crystals Grown from Different Chemical Compositions2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Atsutomo、Yasufuku Kensuke、Furushima Yuho、Toyoura Kazuaki、Lagerlof K.P.D.、Matsunaga Katsuyuki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 7 号: 11 ページ: 351-351

    • DOI

      10.3390/cryst7110351

    • NAID

      120006501328

    • 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] <10-10> dislocation at a {2-1-10} low-angle grain boundary in LiNbO32017

    • 著者名/発表者名
      Furushima Yuho、Nakamura Atsutomo、Tochigi Eita、Ikuhara Yuichi、Toyoura Kazuaki、Matsunaga Katsuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 53 号: 1 ページ: 333-344

    • DOI

      10.1007/s10853-017-1532-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles calculations on slip system activation in the rock salt structure: Electronic origin of ductility in silver chloride2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, M. Ukita, N. Shimoda, Y. Furushima, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine

      巻: 97 号: 16 ページ: 1281-1310

    • DOI

      10.1080/14786435.2017.1294270

    • NAID

      120006331821

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A First-Principles Study on Proton Conductivity of Acceptor-Doped Tin Pyrophosphate2017

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoura, J. Terasaka, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 3 ページ: 1578-1584

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b12532

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative oxide-ion conduction in apatite-type lanthanum germanate&mdash;A first principles study2017

    • 著者名/発表者名
      K. Imaizumi, K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 125 号: 3 ページ: 105-111

    • DOI

      10.2109/jcersj2.16260

    • NAID

      130005401700

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dislocation structures and electrical conduction properties of low angle tilt grain boundaries in LiNbO32016

    • 著者名/発表者名
      Yuho Furushima, Atsutomo Nakamura, Eita Tochigi, Yuichi Ikuhara, Toyoura Kazuaki, Matsunaga Katsuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 14 ページ: 142107-142107

    • DOI

      10.1063/1.4961706

    • NAID

      120006331828

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced phase transition of calcite and aragonite: A first principles study2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ukita, K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 14 ページ: 142118-142118

    • DOI

      10.1063/1.4961723

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic Structure Characterization of Stacking Faults on the {1-100} plane in α-Alumina by Scanning Transmission Electron Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Scott D. Findlray, Eiji Okunishi, Teruyasu Mizoguchi, Atsutomo Nakamura, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1763 ページ: 50003-50003

    • DOI

      10.1063/1.4961356

    • 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] Adsorption sites of single noble metal atoms on the rutile TiO2 (110) surface influenced by different surface oxygen vacancies2016

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, T.-Y. Chang, R. Ishikawa, Q. Dong, K. Toyoura, A. Nakamura, Y. Ikuhara and N. Shibata
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter.

      巻: 28 号: 17 ページ: 175002-175002

    • DOI

      10.1088/0953-8984/28/17/175002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Room-temperature deformation behavior of SrTiO3 single crystals with different chemical compositions2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, K. Yasufuku, Y. Furushima, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 5 ページ: 184-185

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dislocation structures at (0001)/<112-0> low-angle tilt grain boundaries in lithium niobate2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 5 ページ: 40-41

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissociation of the 1/3<-1101> Dislocation and Formation of the Anion Stacking Fault on the Basal Plane in α-Al2O32015

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Atsutomo Nakamura, Teruyasu Mizoguchi, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 91 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.02.033

    • 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] First-principles calculations of divalent substitution of Ca2+ in tricalcium phosphates2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, T. Kubota, K. Toyoura, A. Nakamura
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 23 ページ: 329-337

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2015.05.014

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxide-ion incorporation and conduction mechanisms in tin pyrophosphate &#8211; a firstprinciples study2015

    • 著者名/発表者名
      Junya Terasaka, Kazuaki Toyoura, Atsutomo Nakamura, Katsuyuki Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 3 号: 22 ページ: 11905-11911

    • DOI

      10.1039/c5ta01676b

    • 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] First-principles study on phase transition and ferroelectricity in pseudo-Ilmenite lithium niobate and tantalate2015

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoura, M. Ohta, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 6 ページ: 064103-064103

    • DOI

      10.1063/1.4928461

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and electrical conduction property of dislocations in oxides2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Atsutomo
    • 学会等名
      6th ESISM International Workshop
    • 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] 機械・電気・光のマルチフィジックス 欠陥制御の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dopant segregation at (110) low-angle tilt grain boundaries in magnesium oxide2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura,K. Sawada, E. Tochigi, Y. Ikuhara, T. Yokoi, K. Matsunaga
    • 学会等名
      12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 12)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic structure of (001) low-angle tilt grain boundary with a slight twist component in strontium titanate2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Furushima,Y. Arakawa, A. Nakamura, E. Tochigi, K. Matsunaga
    • 学会等名
      12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 12)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LiNbO3における極性ドメインウォールの局所電気伝導とその応力依存性2016

    • 著者名/発表者名
      古嶋佑帆, 中村篤智, 栃木栄太, 佐藤幸生, 柴田直哉, 溝口照康, 幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      日本金属学会 2016年秋期(第159回)講演大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Room Temperature Deformation Behavior of SrTiO3 Single Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, K. Yasufuku, Y. Furushima, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      The 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures and properties of low angle grain boundaries in lithium niobate2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura
    • 学会等名
      European Confarence on Fracture (ECF21)
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric conductivity along lattice defects in lithium niobate2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, Y. Furushima, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      THERMEC 2016
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial fabrication and electrical conduction of charged domain-walls in ferroelectric materials2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura
    • 学会等名
      The Energy, Materials, and Nanotechnology (EMN) Meeting on Ceramics 2016
    • 発表場所
      Kowloon, Hong Kong
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiNbO3のドメインウォールにおける電気伝導性の制御2015

    • 著者名/発表者名
      小林宗睦, 中村篤智,栃木栄太,柴田直哉,幾原雄一,豊浦和明,松永克志
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2015材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Conductivity at Artificial Charged Domain-Walls in LiNbO32015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science (FMS2015)
    • 発表場所
      Waseda University, Japan
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Correlation between Ionic Conduction and Crystal Structures in Proton-Conducting Oxides -A First-Principles Study2015

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science (FMS2015)
    • 発表場所
      Waseda University, Japan
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic Structure and Electric Property of (0001)/<11-20>Low-Angle Tilt Grain Boundary in LiNbO32015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science (FMS2015)
    • 発表場所
      Waseda University, Japan
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セラミック結晶における転位の構造と機能2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      第3回グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製研究会
    • 発表場所
      沖縄,ユインチホテル南城
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Atomic structure and electric property of low-angle tilt grain boundaries in LiNbO32015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Ikuhara,K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials (UMRS-ICAM 2015)
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Artificial Fabrication and Electrical Conduction Property of Charged Domain-walls in Ferroelectric Oxide2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, Y. Sato, E. Tochigi, T. Mizoguchi, N. Shibata, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2015 (MS&T15)
    • 発表場所
      Columbus, USA
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化物双結晶を用いた転位の構造解析と物性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期(第157回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強誘電体中の小角粒界における転位構造と物性2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学 工学部
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Yield drop phenomena in alumina single crystals deformed for basal slip2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, E. Tochigi, N. Shibata, K. Toyoura, K. Matsunaga, P. Lagerlof, Y. Ikuhara
    • 学会等名
      17th International Conference on the Strength of Materials (ICSMA-17)
    • 発表場所
      Brno, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bicrystal study on atomic structures and electric properties of low - angle tilt grain boundaries in lithium niobate2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      17th International Conference on the Strength of Materials (ICSMA-17)
    • 発表場所
      Brno, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical investigations on atomic-scale conduction mechanism of interstitial oxygen ions in apatite-type fast ionic conductors2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsunaga, K. Imaizumi, S. Ishimoto, K. Toyoura, A. Nakamura
    • 学会等名
      11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 名古屋大学大学院工学研究科物質科学専攻 材料設計工学研究グループ

    • URL

      http://www.numse.nagoya-u.ac.jp/matsunaga/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi