研究課題/領域番号 |
17K14807
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研究種目 |
若手研究(B)
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配分区分 | 基金 |
研究分野 |
無機材料・物性
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研究機関 | 東京工業大学 |
研究代表者 |
清水 荘雄 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60707587)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | ハフニウム酸化物 / 強誘電性 / 圧電性 / 薄膜成長 / HfO2 / エピタキシャル薄膜 / その場観察 / ドメインスイッチング / 強誘電体 / ドメイン構造 / 相共存 |
研究成果の概要 |
新規蛍石型構造強誘電体であるHfO2基材料を主とした対象として、新規機能性開発を行った。結果として、HfO2基強誘電体において自発分極の方向が電場によって回転する、電場誘起ドメインスイッチングの確認や、これまで100nm以下の薄膜における特性と思われていた強誘電性を1マイクロメートル程度の膜でも確認するなどの新規な特性を確認することができた。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、微小電気機械システムを主眼とした圧電体応用を目指し、HfO2基薄膜強誘電体の厚膜化とドメインスイッチングの観測を行った。結果として、これまで極薄膜特有の特性であると思われていたHfO2基薄膜の強誘電性が、マイクロメートルスケールまで特性発現することを明らかにした。これはこの薄膜がMEMS用途にも十分応用可能であることを示している。また、HfO2基薄膜のドメインスイッチングは、圧電性向上の可能性を示すとともに、この物質の強誘電性が結晶由来のものであるということを示す強固な証拠となった点で学術的にも大きな意味を持つ結果である。
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