| 研究課題/領域番号 |
20H00314
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
伊藤 満 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (30151541)
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| 研究分担者 |
高島 浩 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (10357353)
森分 博紀 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主席研究員 (40450853)
佐藤 幸生 九州大学, 工学研究院, 准教授 (80581991)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2022年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2021年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2020年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
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| キーワード | 強誘電性 / ウルツァイト型 / 分極反転 / ２元化合物強誘電体 / 2次元化合物強誘電体 / 分極反転機構 / 単結晶薄膜 / 2元化合物強誘電体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、申請者のグループが率先して過去６年に亘って精力的に研究を進めてきた陽性、陰性の２元素からなる化合物強誘電体（ウルツァイト型、κアルミナ型）の分極反転メカニズムについて、実験と計算を通して普遍的な物質体系を構築し、２元化合物強誘電体の潜在能力を定量的に詳らかにする。その結果をもとに他の構造を持つ強誘電体の分極反転メカニズムと比較検討し、本研究で得られる新規強誘電体の設計指針を学界・産業界に提案し学問的・応用的見地から展開することを最終目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、強誘電体設計に関するこれまでの経験を活かし、物質合成を行い、窒化物薄膜の合成を試みた。これまで展開してきたウルツァイト 型、κアルミナ型化合物の単結晶薄膜の強誘電性を実験的・計算科学的に詳らかにし、2つの一軸性強誘電体グループにおいて外部電場で分極反転を可能にする分 極反転のメカニズムを元素置換の効果と絡めながら、詳細を議論し最適な物質選択により実験を行った。気相成長により、母体となるAlN、GaNのマトリックスお よびScドープ材料の原子平坦性に優れた高品質薄膜の実現を図り、結晶性、表面平坦性、断面構造の詳細を探索した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
陽性、陰性の２元素からなる化合物強誘電体（ウルツァイト型）の分極反転メカニズムについて、実験と計算を通して普遍的な物質体系を構築し、２元化合物強誘電体の潜在能力を詳らかにすることにより、新規強誘電体の設計指針を世界に提案し展開する。得られた結果と既知の強誘電体の分極反転メカニズムを比較し、3元以上の強誘電体で第3の元素が化学結合で果たす役割を明確することで未知の強誘電体構造を設計・探索する際の戦略を得る。
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