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ヘテロ界面制御による室温強磁性誘電体薄膜の擬単結晶成長と磁気電子デバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 21560725
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪府立大学

研究代表者

松井 利之  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 教授 (20219372)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード磁性誘電体 / 強磁性秩序 / エピタキシャル成長 / 界面修飾層 / ミスフィット制御 / 集束イオンビーム / デバイス構造 / 磁性誘電体薄膜 / 磁気特性 / 誘電特性 / 単結晶薄膜 / バッファー層
研究概要

SrTiO_3(STO)界面修飾層を持つSi(001)基板上にBa(Fe_<0.2> Zr_<0.8>) O_<3-δ>(BFZO)室温強磁性誘電体薄膜を合成した. TEM解析の結果, BFZO薄膜は巨視的には多結晶であるものの,大きく粒成長したSTO上にBFZO薄膜が部分的にエピタキシャル成長していることがわかった.これにより,格子歪みが導入され, Fe^<4+>成分が増大し,結果として飽和磁化の値がSi基板直上に製膜した多結晶BFZO薄膜の磁化率よりも3倍程度大きくなった.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Change in magnetic properties induced by swift heavy ion irradiation in CeO22012

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Matsui, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods B

      巻: (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Film Thickness on Structural and Magnetic Properties of Single Crystalline Ba(Fe_<0.2> Zr_<0.8>) O_<3-δ> Thin Films on(001) SrTiO3 Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kanatani, T. Matsui, N. Hirao, H. Yamamoto, Y. Baba, H. Kume and A. Iwase
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: vol.107

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Film Thickness on Structural and Magnetic Properties of Single Crystalline Ba(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ> Thin Films on (001)SrTiO_3 Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kanatani, T.Matsui, N.Hirao, H.Yamamoto, Y.Baba, H.Kume, A.Iwase
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 107

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of SrTiO_3-buffered Ba(Fe_<0.2> Zr_<0.8>) O_<3-δ> films on Si(001) substrates2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kanatani, H. Kume, and T. Matsui
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: vol.105

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of oxygen partial pressure on the structural and magnetic properties of Ba(Fe_, 0.5> Mn_<0.5>) O_<3-δ> epitaxial thin films2009

    • 著者名/発表者名
      K. Katsube, T. Matsui, H. Yamamoto, Y. Baba, N. Hirao and A. Iwase
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: vol.105

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of oxygen partial pressure on the structural and magnetic properties of Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ> epitaxial thin films2009

    • 著者名/発表者名
      K.Katsube, T.Matsui, H.Yamamoto, Y.Baba, N.Hirao, A.Iwase
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of SrTiO_3-buffered Ba(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ> films on Si(001)substrates2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kanatani, H.Kume, T.Matsui
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and novel application of nano-or mezzo-scale porousβ-SiC by Si carbonization technique2012

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, H. Tsuda and A. Kakitsuji
    • 学会等名
      36th International Conference Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Daytna Beach, USA
    • 年月日
      2012-01-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis and novel application of nano- or mezzo-scale porous β-SiC and SiC2012

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, H.Tsuda, et al
    • 学会等名
      36th International Conference Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Daytna Beach, Florida, USA(Invited)
    • 年月日
      2012-01-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ba(Fe_<0.5> Sn_<0.5>) O_3エピタキシャル薄膜の電磁気特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      篠田遼一, 岩瀬彰宏, 松井利之
    • 学会等名
      日本金属学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Ba(Fe0.5Sn0.5)O3エピタキシャル薄膜の電磁気特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      篠田遼一, 岩瀬彰宏, 松井利之
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄県那覇市沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 量子ビームを利用した無機材料の磁性改質とその評価2011

    • 著者名/発表者名
      松井利之
    • 学会等名
      第45回放射線科学研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-07-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子ビームを利用した無機材料の磁性改質とその評価2011

    • 著者名/発表者名
      松井利之
    • 学会等名
      第45回放射線科学研究会
    • 発表場所
      大阪府大阪市住友クラブ(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of swift heavy ion irradiation on structural and electromagnetic properties for epitaxial Ba(Fe_<0.5> Mn_<0.5>) O_<3-δ> thin films2010

    • 著者名/発表者名
      R. Shinoda, T. Matsui, N. Ishikawa and A. Iwase
    • 学会等名
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-12-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Swift Heavy Ion Irradiation on Structural and Electromagnetic Properties for Epitaxial Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ> Thin Films2010

    • 著者名/発表者名
      R.Shinoda, T.Matsui, N.Ishikawa, A.Iwase
    • 学会等名
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-12-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Control of oxygen deficiency by swift heavy ion irradiation and its effect on structural and magnetic properties for epitaxial Ba(Fe_<0.5> Mn_<0.5>) O_<3-δ> thin films2010

    • 著者名/発表者名
      R. Shinoda, T. Matsui, N. Ishikawa and A. Iwase
    • 学会等名
      55th Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of oxygen deficiency by swift heavy ion irradiation and its effect on structural and magnetic properties for epitaxial Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ> thin films2010

    • 著者名/発表者名
      R.Shinoda, T.Matsui, N.Ishikawa, A.Iwase
    • 学会等名
      55th Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高エネルギーイオン照射がBa(Fe_<0.5> Mn_<0.5>) O_<3-δ>単結晶薄膜の磁気特性に及ぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      篠田遼一, 石川法人, 松井利之, 岩瀬彰宏
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 高エネルギーイオン照射がBa(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ>単結晶薄膜の磁気特性に及ぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      篠田遼一, 石川法人, 松井利之, 岩瀬彰宏
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of film thickness on structural and magnetic properties of single crystalline Ba(Fe_<0.2> Zr_<0.8>) O_<3-δ> thin films on(001) STO substrates2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kanatani, T. Matsui and A. Iwase
    • 学会等名
      54th Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2010-01-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of film thickness on structural and magnetic properties of single crystalline Ba(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ> thin films on(001)STO substrates2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kanatani, T.Matsui, A.Iwase
    • 学会等名
      54th Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2010-01-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Pt/(001) SrTiO3基板上のBa(Fe_<0.2> Zr_<0.8>) O_<3-δ>薄膜の電気・磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      金谷日出和, 松井利之
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Pt/(001)SrTiO_3基板上のBa(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ>薄膜の電気・磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      金谷日出和, 松井利之
    • 学会等名
      第70回応川物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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