| 研究課題/領域番号 |
18H01701
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
舟窪 浩 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90219080)
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| 研究分担者 |
清水 荘雄 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 独立研究者 (60707587)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 酸化ハフニウム / 強誘電性 / 特性支配因子 / HfO2 |
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| 研究成果の概要 |
(1) 膜厚依存性：膜厚14-111nmの0.07YO1.5-0.9+3HfO2膜では、膜厚に依存せず強誘電性が確認でき、大きな膜厚依存は認められなかった。(2) 相転移温度：組成、結晶方位、膜厚にかかわらず、昇温と降温時の相転移温度に大きな温度差があることを見出した。(3) 相転移：0.05YO1.5-0.95(0.5HfO2-0.5ZrO2)膜は正方晶であったが、電界印加で直方晶相となる電界誘起の相転移が確認された。(4) 低温合成：スパッタ法を用いて非加熱合成で作製した0.07YO1.5-0.9+3HfO2膜では、1000℃で加熱した後と遜色ない強誘電性が確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強誘電体の研究は、長年ぺロブスカイト構造とその関連構造の酸化物について主に行われてきたが、2011年に蛍石構造を有するHfO2基酸化物薄膜において強誘電性が見出された。しかし現有の強誘電体理論では説明できない点も多く、新たな理論の構築が待たれる状況にある。最大の課題は、蛍石強誘電体の強誘電特性の起源が解明されていないことにある。本研究は、研究代表者が世界で初めて作製に成功したエピタキシャル膜を用いて、蛍石構造強誘電体の特性支配因子を明らかにすることである。結晶構造やドメイン構造を制御する特性支配因子を解明することによって、従来の理論では説明できなかった蛍石構造強誘電体の強誘電性の起源に迫った。
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