| 研究課題/領域番号 |
21K03431
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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13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
浅香 透 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80525973)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | フェイゾン / 変調構造 / 電荷秩序 / 希土類鉄酸化物 / 透過型電子顕微鏡 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フェイゾンは変調構造のような非周期結晶に特有の励起現象であるが、本研究では変調構造をもつ希土類鉄酸化物におけるフェイゾンの起因と励起機構を原子分解能透過型電子顕微鏡で実空間観察することにより明らかにする。本研究で対象とする希土類鉄酸化物のように電荷秩序をもった系においてはフェイゾンと電荷秩序が結合する可能性があり、この点に着目しながら研究を進める。さらにナノスケールで制御したプローブを電極として電場印加を行い、その場観察により電場誘起フェイゾンの発生を調べる。加えて、フェイゾン発生時の電気的性質をその場計測により調べ、外場誘起フェイゾンの発生機構と特徴を理解する。
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| 研究成果の概要 |
電荷秩序をもった希土類鉄酸化物（Yb2Fe3O7）の電子線誘起フェイゾンを主に走査透過型電子顕微鏡法（STEM）を用いた実空間観察により理解し、その起因と励起機構を明らかにすることを目的として研究を行った。さらにフェイゾンを介した物性制御の可能性を探求するために電子顕微鏡によるその場観察を行った。
観測されたフェイゾンは電子線照射による電荷秩序の変化と相関することが示唆され、同様の電荷秩序を有する他の希土類鉄酸化物（RFe2O4、Rは希土類元素）でも電子線誘起フェイゾンが観測された。また、同化合物に対して、電場印加下での高分解能TEM観察を行い、同時にIV測定を行うことに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質の結晶構造は通常、特定の対称性と周期で無限に連続するものであるが、中には基本周期とは異なる長周期の規則性が付け加わった構造がある。そのような構造を変調構造という。変調構造をもつ結晶では通常の結晶では現れることのないフェイゾンという素励起が生じることが期待される。本研究では希土類と鉄の複合酸化物に対して電子線で誘起したフェイゾンを観測し、その起因を主に電子顕微鏡を用いて調べた。その結果、電子線誘起フェイゾンは価数の異なる鉄の規則的配列の変化によるものと考えられた。
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