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構造制御によるチタン酸ストロンチウムの室温青色発光特性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18655076
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機能材料・デバイス
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)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード青色発光 / チタン酸ストロンチウム / ペロブスカイト構造 / 構造歪み / 格子緩和
研究概要

還元したチタン酸ストロンチウムが示す青色のカソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスについて、Arイオンビームの照射による酸素欠損の定量的な評価を行った。放射光X線回折による構造評価から、酸素欠損による構造の歪みは深さ約21ナノメートルにまで及び、最表面層では約0.7%の歪が生じることが明らかとなった。この物質の特異な青色発光と酸素欠損による構造歪との相関を定量的に示したのは、この実験がはじめてである。
青色発光を示すチタン酸ストロンチウムと同じペロブスカイト構造を有するチタン酸バリウムの構造と発光特性についても検討した。チタン酸バリウム薄膜の発光特性では、基板のチタン酸ストロンチウムの発光と混在し、明確に分離するには至らなかった。しかしながら、チタン酸バリウム薄膜を成長する過程で、基板からの歪みを制御した薄膜を成長することに成功した。これにより、基板からの歪みうけた薄膜と歪みを緩和した薄膜を作成することに成功し、電子顕微鏡による観察から、明瞭な構造歪みの違いを検出した。さらに、チタン酸バリウムは強誘電体でもあることから、下部にSrRu03導電性電極材料を作成し、電圧引加による構造変化や発光特性の制御を試みている。基板上のSrRu03をエピタキシャルに作成し、このSrRu03電極上のチタン酸バリウム薄膜も基板格子からの歪みを受けたものと、格子緩和したものを制御して作成することに成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural characterization of Ar-irradiated SrTiO3 showing room-temperature blue luminescence2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kan, et. al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical thickness control by deposition rate for epitaxial BaTiO3 thin films grown on SrTiO (001)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kawai, et. al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 102

      ページ: 114311-114314

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deposition rate effect on critical thickness of BaTiO3 epitaxial thin film gown on SrTiO3 (001)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kawai, et. al.
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1034E

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子ドープしたチタン酸ストロンチウムの青色発光2007

    • 著者名/発表者名
      菅 大介
    • 雑誌名

      物性研究 87

      ページ: 849-849

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 電子ドープされたSrTiO_3の青色発光2006

    • 著者名/発表者名
      島川 祐一
    • 雑誌名

      応用物理 15

      ページ: 1243-1243

    • NAID

      10020610769

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Blue luminescence from electron-doped SrTiO_32006

    • 著者名/発表者名
      D.Kan
    • 雑誌名

      App.Phys.Lett. 89

      ページ: 191916-191916

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Deposition rate effect on critical thickness of BaTiO3 epitaxial thin film grown on SrTiO3 (001)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kawai, et. al.
    • 学会等名
      Matrials Research Society, Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2007-11-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://msk2.kuicr.kyoto-u.ac.jp/~shimak-lab/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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