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ヘテロ構造化した遷移金属酸化物における新機能探求

研究課題

研究課題/領域番号 17F17719
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 結晶工学
研究機関京都大学

研究代表者

島川 祐一  京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)

研究分担者 HEO YOOUN  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-07-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードヘテロ構造 / 遷移金属酸化物
研究実績の概要

本研究では、遷移金属酸化物中の酸素配位環境に着目し、酸素配位環境を制御することで、酸化物の新機能開発を目指してきた。原子層単位で成長を制御したブラウンミレライト構造SrFeO2.5エピタキシャル薄膜を作製し、これを空気中でアニールすることにより、酸素が取り込まれる過程を原子間力顕微鏡(AFM)の導電性からナノスケールレベルで観察することに初めて成功した。原子レベルでのステップ構造を持つSrFeO2.5では、その端点から酸素が取り込まれ、その後テラス構造の膜面を拡散していくことが明らかとなった。このような酸素イオンの拡散挙動過程をナノスケールレベルで解明したのは初めての例である。
We fabricated as-grown oxygen deficient SrFeO2.5 thin films as a model system by pulsed laser deposition. Then, we applied air-annealing treatment in order to progressively induce oxidation to the samples. Our characterizations by x-ray diffraction and conducting-AFM reveal that the as-grown and annealed SrFeO2.5 films show structural and electronic transitions from insulating brownmillerite to metallic perovskite phases. Importantly, we observed a trend in nanoscale oxygen dynamics in SrFeO2.5, that is oxygen ions are preferably incorporated into the higher terraces near step edges during oxidation.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Nanoscale oxygen ion dynamics in SrFeO3-d epitaxial thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Heo, D. Kan, and Y. Shimakawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 113 号: 22 ページ: 221904-221904

    • DOI

      10.1063/1.5046749

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Oxidation Induced Electrical Conduction of SrFeO2.52018

    • 著者名/発表者名
      Y. Heo, D. Kan, and Y. Shimakawa
    • 学会等名
      ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM Joint Conference (IFAAP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoscale oxygen ion dynamics in SrFeO3-d epitaxial thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Heo, D. Kan, and Y. Shimakawa
    • 学会等名
      E-MRS Fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resistive Switching Properties of Epitaxial BaTiO3-d Thin Films2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Heo
    • 学会等名
      Core-to-Core Workshop "From Basic to Application of Materials"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学化学研究所、先端無機個体化学(島川)研究室

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] Shimakawa group, ICR, Kyoto University

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/indexE.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Shimakawa group, ICR, Kyoto Univ

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/indexE.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-07-28   更新日: 2024-03-26  

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