電界によるスピン制御のための新規室温強磁性・強誘電性共存物質群の開拓

• 研究課題/領域番号: 20360138
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 五味 学 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (80126276)
• 研究分担者: 横田 壮司 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (10402645)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2009年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2008年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: マルチフェロイックス / 電気磁気効果 / ペロブスカイト酸化物 / 層状酸化物 / 電界誘起磁性 / 強磁性強誘電性共存材料 / 圧電性 / エピタキシャル薄膜 / PbTiO_3

研究概要

産業の基幹材料である磁性材料の特性を電圧によって制御でき、省エネルギーに資する可能性を持つ磁気と誘電的性質が共存した材料の開発を行った。その結果、室温で磁気と誘電性を持つ新たな材料の作製条件を明らかにするとともに、電圧による磁気特性の制御に有望な新たな二種類の物質群の薄膜成長に成功した。また、大きな磁気的異方性を持った材料では、磁気特性の制御に圧電性も利用できる示唆を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation and magnetic properties of Bi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 thin films with magnetic order above room temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimizu, M.Gomi, K.Yamaguchi, T.Yokota, K.Mibu
  • 雑誌名: Thin Solid Films in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sputter-epitaxy and electric properties of multiferroic Bi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yamaguchi, M.Gomi, Y.Shimizu, T.Yokota
  • 雑誌名: Thin Solid Films in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and magnetic properties of Bi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3> thin films with magnetic order above room temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimizu, M.Gomi, K.Yamaguchi, T.Yokota, K.Mibu
  • 雑誌名: Thin Solid Films
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sputter-epitaxy and electric properties of multiferroic Bi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3> thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yamaguchi, M.Gomi, Y.Shimizu, T.Yokota
  • 雑誌名: Thin Solid Films
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric field Induced Resistance Change of SrFeO_2.5-χ Film (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kito, T.Yokota S.Murata, Y.Tsuboi, M.Gomi
  • 雑誌名: e-J.Surf.Sci.Nanotech. Vol.8 ページ: 346-348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and magnetic properties of SrFe_3-x (x=0.25-0.5) using RF magnetron sputtering optimized through sputtering plasma analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota, S.Kito, S.Murata, M.Gomi
  • 雑誌名: Vacuum Vol.84 ページ: 663-665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Dielectric Properties of Cr_2O_3/LiNbO_3/Cr_2O_3 multi layer (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota, Y.Tsuboi, S.Murata, S.Kito, M.Gomi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 445 ページ: 127-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between negative differential resistances and resistance switching properties of SrFeO_<2+x> thin films with excess oxygen (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota, S.Kito, S.Murata, Y.Tsuboi, M.Gomi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 445 ページ: 152-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resistance Changes of (La, Sr)MnO3 Thin Film via Exchange Bias Tuning by the Application of an External Electric Field (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota
  • 雑誌名: Key Engng Mater Vol.421-422 ページ: 107-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強磁性・強誘電性共存複合材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 五味学
  • 雑誌名: 日本磁気学会誌「まぐね」 Vol.4 ページ: 172-179
• [雑誌論文] Effect of Electron Injection at Lhe PL-interface on a Bipolar Resistance Switching Device with Ta/Pr_0.7Ca_0.3MnO_3/Pt Structure, Express (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Shone, H.Kawano, T.Takeshi, M.Gomi
  • 雑誌名: Appl.Phys. Vol.2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Electron Injection at the Pt-interface on a Bipolar Resistance Switching Device with Ta/Pr_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3/Pt Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Shono
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express Vol. 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and exchange bias of a Cr2O3/(La0.7Sr0.3)MnO3 magnetic hetero junction (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota
  • 雑誌名: Key Engng Mater Vol.388 ページ: 289-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強磁性・強誘電性共存複合材料-研究の最前線と展望- (2009)
  • 著者名/発表者名: 五味学
  • 雑誌名: まぐね/Magnetics Jpn. Vol.4 ページ: 172-179
  • NAID: 10024835148
• [雑誌論文] Magnetic and magneto-dielctric properties of magneto-electric field effect capacitor using Cr_2O_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Yokota, S.Murata, T.Kuribayashi, M.Gomi
  • 雑誌名: J.Ceram.Soc.Jpn. Vol.116 ページ: 1204-1207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of Negative Differential Resistance Observed on Bipolar Resistance Switching Device with Ti/Pr_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3/Pt Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Shono
  • 雑誌名: AppL. Phys. Express 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Switching Capability on Bipolar Resistance S witchning Device with Ta/Pr_<0.7>Ca, _<0.3>MnO_3/Pt Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kawano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 1
  • 査読あり
• [学会発表] マルチフェロイックBi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 スパッタ薄膜の作製と物性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平、清水雄佑、横田壮司、五味学
  • 学会等名: 平成22年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名城大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] BiFeO_3スパッタ膜の構造とリーク特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 服部隆志、長谷川真大、J.Yan、横田壮司、五味学
  • 学会等名: 平成22年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名城大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] マルチフェロイックBi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3>スパッタ薄膜の作製と物性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平、清水雄佑、横田壮司、五味学
  • 学会等名: 平成22年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名城大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Preparation and magnetic properties of Bi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 thin films with magnetic order above room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑, 山口恭平, 横田壮司, 壬生攻, 五味学
  • 学会等名: Int.Conf.of AUMS
  • 発表場所: Jeju Island (Korea)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Preparation and magnetic properties of Bi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3> thin films with magnetic order above room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimizu, K.Yamaguchi, T.Yokota, K.Mibu, M.Gomi
  • 学会等名: Int.Conf.of AUMS
  • 発表場所: Jeju Island (Korea)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Sputter-epiLaxy and electric properties of multiferroic Bi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平, 清水雄佑, 横田壮司, 五味学
  • 学会等名: Int.Conf.of ALMS
  • 発表場所: Jeju Island (Korea)
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] Sputter-epitaxy and electric properties of multiferroic Bi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3> thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yamaguchi, Y.Shimizu, T.Yokota, M.Gomi
  • 学会等名: Int.Conf.of AUMS
  • 発表場所: Jeju Island (Korea)
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] マルチフェロイックBi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3 薄膜の磁気的性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑、山口恭平、五味学、横田壮司、壬生攻
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] スパッタリング法によるBi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3膜のエビタキシャル成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平、清水雄佑、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] スパッタリング法によるBi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3>膜のエピタキシャル成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平、清水雄佑、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] マルチフェロイックBi_<m+1>Fe_<m-3> Ti_3O_<3m+3>薄膜の磁気的性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑、山口恭平、五味学、横田壮司、壬生攻
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 化学溶液法によるBi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3膜の作製と磁気特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑、山口恭平、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 平成21年度東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 化学溶液法によるBi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3>薄膜の作製と磁気特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑
  • 学会等名: 平成21年度東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋大学 (名古屋)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 化学溶液堆積法によるBi_m+1Fe_m-3Ti_3O_3m+3薄膜の作製と磁性・誘電性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑、山口恭平、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 化学溶液堆積法による Bi_<m+1>Fe_<m-3>Ti_3O_<3m+3>薄膜の作製と磁性・誘電性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄佑
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学 (長崎)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Advanced magnetoelectric materials with magnetic and dielectric nano-blocks (2009)
  • 著者名/発表者名: 五味学
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] Advanced magnetoelectric materials with magnetic and dielectric nano-blocks (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Gomi
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学 (長崎)
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] (Pb,Ce)(Fe,Zr,Ti)O_3における強磁性・強誘電性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和貴、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 平成20年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋市)
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] (Pb, Ce)(Fe, Zr, Ti)O_3における強磁性・強誘電性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和貴
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] (Pb,R)(Fe,Ti)O_3 (R=Ce,La)における強磁性・強誘電性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和貴、五味学、横田壮司
  • 学会等名: 第32回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 東北学院大学(多賀城市)
  • 年月日: 2008-09-15
• [学会発表] (Pb, R)(Fe, Ti)O_3 (R=Ce, La)における強磁性・強誘電性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和貴
  • 学会等名: 第32回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2008-09-15