| 研究課題/領域番号 |
19K04479
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 小山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
今泉 文伸 小山工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (10361205)
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| 研究分担者 |
熊谷 勇喜 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 准教授 (40824496)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019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 | 強誘電体 / スパッタリング / BiFeO3 / 強誘電体材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人体への影響が少ないBiFeO3を成膜し、成膜後に酸素プラズマを用いて酸素ラジカルを照射しBFO膜を改質させ、これまでの電気特性を大幅に改善する。特にBFOの形状記憶特性である「復元するひずみ率」をこれまでのTi-Ni系材料に比べて上昇していることを確認し、医療分野等への応用を検討する。
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| 研究成果の概要 |
強誘電体や圧電材料を用いたデバイス、センサは現在様々な分野で使用されているが、主材料として使われているPb(Zr,Ti)O3には鉛が含まれており、代替えの材料が求められている。本研究では鉛が含まれていない圧電材料であるBiFeO3 (BFO)薄膜を、RFスパッタリング法を用いて成膜し基礎的な物性について調べた。また、基板にはBFOと格子定数のミスマッチングが少ないDyScO3（DSO）を用いた。またBFOに電圧を印加した際の変形量についても調べた。本研究で開発したBFOは、強誘電体や圧電体の各種デバイスの材料として利用できる可能性があることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で作製したBiFeO3薄膜は強誘電体材料であり、これまで強誘電体は鉛を含む材料が多かったがBiFeO3は鉛を含まないため、環境にやさしい材料である。本研究では、薄膜のBiFeO3薄膜を形成することに成功し、強誘電性、圧電性について調べることができた。特に薄膜としての強誘電性や、電圧印加時の変形量についても調べることができた。将来の強誘電体デバイス、圧電デバイスとして非常に有効な材料であると考える。
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