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巨大誘電特性を持つ多層誘電体ナノキューブの創生

研究課題

研究課題/領域番号 21656160
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機材料・物性
研究機関山梨大学

研究代表者

和田 智志  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (60240545)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード多層誘電体ナノキューブ / チタン酸バリウム / チタン酸ストロンチウム / エピタキシャル成長 / 巨大誘電特性 / 構造傾斜領域 / 人工超格子 / ソルボサーマル法
研究概要

昨年度、チタン酸バリウム(BT)とチタン酸ストロンチウム(ST)を交互に積層させた2層からなる誘電体ナノキューブ(BT/ST(STナノキューブ上にBTを被覆)、およびST/BT(BTナノキューブ上にSTを被覆))を作製できたがその誘電特性を測定することはできなかった。そこで、BTナノキューブ、またはSTナノキューブのみで1軸加圧プレスによりそれぞれ集積体を作製し、その間隙に昨年度開発したSTおよびBTの被覆条件でソルボサーマル法を用いてヘテロエピタキシャル充填し、最終的に10mm径の円盤形試料を作製した。その結果、約60%の相対密度を持つ4種類の試料(BT/BT、ST/BT、ST/ST、BT/ST)の作製に成功した。しかしながら、40%近い気孔を有するため誘電特性評価のための加工が困難となった。結果として、ST/ST、およびST/BTについてP-E測定を行った結果、どちらも常誘電体的な誘電挙動を示し、どちらも比誘電率は27程度と低い値を示した。一方、BT/ST、およびBT/BTについてP-E測定を行った結果、どちらも強誘電体的な誘電挙動を示すこと、また比誘電率はBT/STでは70であるのに対し、BT/BTでは50とBT/STの方が高い比誘電率を示した。これらの結果から、気効率が40%もある状況下でのBT/STの70という高い比誘電率は、BT/ST界面が誘電特性に寄与していることを示唆する。従って、ヘテロエピタキシャル界面の寄与を確認できた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Barium Titanate/Strontium Titanate Multilayered Nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      T.Goto
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Strontium Titanate Nanocubes using Titanium Alkoxide and Their Accumulations by Capillary Force2011

    • 著者名/発表者名
      S.Iwatsuki
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Barium Titanate and Strontium Titanate Nanocube Particles and Their Accumulation using Smart Glue2010

    • 著者名/発表者名
      A.Nozawa
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 421

      ページ: 514-517

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Barium Titanate Nanocube Particles by Solvothermal Method and Their Characterization2009

    • 著者名/発表者名
      S.Wada
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 44

      ページ: 5161-5166

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of Barium Titanate/Strontium Titanate Multilayer Complex Nanopart ides using Nanocube Substrates2011

    • 著者名/発表者名
      S.Wada
    • 学会等名
      Electronic Materials and Applications 2011
    • 発表場所
      Orland, FL, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2010 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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