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薄膜化による歪み制御を施した四面体基強誘電体の分極反転制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K18212
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

安井 伸太郎  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40616687)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードferroelectrics / thin films / epitaxial strain / tetrahedral / ferroelectric / polarization switching / 強誘電体 / 薄膜 / 歪み / 四面体構造 / 分極反転
研究成果の概要

本研究は四面体構造および四面体/八面体ハイブリット構造を有する新規強誘電体の開発およびその強誘電性を実証することを目的とした。実験および第一原理計算の結果より、ウルツアイト型の四面体基強誘電体は分極反転に0.25eVの反転エネルギーを必要とする事が分かった。またハイブリット構造においては、k-Al2O3型構造をモデルとして適応し、反転エネルギーは0.1eVで実験的に分極反転を確認することができた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Technical University Darmstadt/FAU Erlangen-Nurnberg(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] NIST/University of Maryland(米国)

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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Isomers of ScFeO32016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hamasaki, Takao Shimizu, Shintaro Yasui, Tomoyasu Taniyama, Osami Sakata, and Mitsuru Itoh
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 16 号: 9 ページ: 52145222-52145222

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b00770

    • 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] Evidence of Ferroelectricity in Ferrimagnetic k-Al2O3-type In0.25Fe1.75O3 Films2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hamasaki, Takao Shimizu, Shintaro Yasui, Tomoyasu Taniyama, Mitsuru Itoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 109 号: 16 ページ: 1629011-4

    • DOI

      10.1063/1.4964826

    • 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] Mechanism of Polarization Switching in Wurtzite-Structured Zinc Oxide Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      A. Konishi, T. Ogawa, C.A.J. Fisher, A. Kuwabara, T. Shimizu, S. Yasui, M. Itoh and H. Moriwake
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 109 号: 10 ページ: 102903-102903

    • DOI

      10.1063/1.4962440

    • 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] Large irreversible non-180° domain switching after poling treatment in Pb(Zr, Ti)O3 films2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Ehara, Shintaro Yasui, Takahiro Oikawa, Takahisa Shiraishi, Naoya Oshima, Tomoaki Yamada, Yasuhiko Imai, Osami Sakata and Hiroshi Funakubo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 108 号: 21 ページ: 212901-212901

    • DOI

      10.1063/1.4951672

    • 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] High Temperature Stability of the Dielectric and Insulating Properties of Ca(Ti, Zr)SiO5 Ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      Junichi Kimura, Hiroki Taniguchi, Takashi Iijima, Takao Shimizu, Shintaro Yasui, Mitsuru Itoh, and Hiroshi Funakubo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.4941803

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Dielectric Properties in Epitaxial Bismuth Ferrite-Bismuth Samarium Ferrite Superlattices2016

    • 著者名/発表者名
      Ronald Maran, Shintaro Yasui, Eugene Eliseev, Anna Morozovska, Hiroshi Funakubo, Ichiro Takeuchi, and Nagarajan Valanoor
    • 雑誌名

      Adv. Electron. Mater.

      巻: - 号: 8 ページ: 1600170-1600170

    • DOI

      10.1002/aelm.201600170

    • 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] 非ペロブスカイト型酸化物強誘電体開発2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 満, 濵嵜 容丞, 安井 伸太郎
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 661-665

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Switchable Polarization of Bi(Zn1/2Ti1/2)O3-Based Lead-Free Ferroelectric Thin Films for FeRAM Application2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yasui, Hiroshi Uchida, and Hiroshi Funakubo
    • 学会等名
      2016 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Type Ferroelectric Material and Their Polarization Switching2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yasui, Yosuke Hamasaki, Ayako Konishi, Hiroki Moriwake, and Mitsuru Itoh
    • 学会等名
      Visual-JW2016
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-10-17
    • 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] 四面体型強誘電体薄膜の作製と分極反転の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      安井 伸太郎, 高橋 竜太, リップマー ミック, 小西 綾子, 森分 博紀, 伊藤 満
    • 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
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 薄膜における材料探索 ~圧電体を例に~2016

    • 著者名/発表者名
      安井伸太郎
    • 学会等名
      第52回東海若手セラミスト懇話会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metastable Ferroelectric Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yasui
    • 学会等名
      Japan & France Joint Workshop - Oxide electronics and spintronics seminar
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2016-05-19
    • 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] k-Al2O3型構造強誘電体の作製2016

    • 著者名/発表者名
      安井 伸太郎, 濵嵜 容丞, 伊藤 満, 小西 綾子, 森分 博紀, 白石 貴久, 木口 賢紀
    • 学会等名
      「学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製 共同研究プロジェクト」(六研連携プロジェクト)キックオフ公開討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of New Teterahedral Ferroelectric System2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Itoh, Yosuke Hamasaki, Shintaro Yasui, Tomoyasu Taniyama, Ayako Konishi, and Hiroki Moriwake
    • 学会等名
      The International Cemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (PACIFICHEM)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強誘電体になりうるウルツアァイト型構造薄膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      安井 伸太郎, 伊藤 満, 高橋 龍太, Mikk Lippmaa, 小西 綾子, 森分 博紀
    • 学会等名
      第6回6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会
    • 発表場所
      仙台市・東北大
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Strategy for the Design of New Ferroelectric Materials: from Conventional Octahedral System to Novel Tetrahedral System2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Itoh, Shintaro Yasui, Tomoyasu Taniyama, and Hiroki Taniguchi
    • 学会等名
      14th Conference of the Euroipean Ceramic Society (ECerS 2015)
    • 発表場所
      Toledo, Spain
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth of Ferroelectric Wurtzite Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yasui, Ryota Takahashi, Mikk Lippmaa, Ayako Konishi, Hiroki Moriwake, and Mitsuru Itoh
    • 学会等名
      6th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Materials (AMDI-6)
    • 発表場所
      Waseda Univ, Japan
    • 年月日
      2015-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京工業大学 伊藤谷山研究室

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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