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エピタキシャル成長したビスマス層状構造強誘電体ナノプレートの創製と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23560874
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

小舟 正文  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90240960)

連携研究者 藤澤 浩訓  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30285340)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード薄膜プロセス / 非平衡プロセス / 界面制御 / 微細加工 / 強誘電体 / ナノプレート / ナノ材料
研究概要

高温スパッタ法によりNb:TiO2(101) (Nb = 0.79 mass%)基板上に膜厚約3μmのBi3.25Nd0.75Ti3O12 (BNT-0.75)及びBi3.25Nd0.75-xEuxTi3O12 (BNEuT, x = 0-0.75)薄膜の作製を行い、ナノプレート構造体作製のための至適なスパッタ諸条件 (過剰Bi2O3量、基板加熱温度、ガス圧及び有効電力密度)を明らかにした。作製したビスマス層状構造強誘電体ナノプレートの物性評価を詳細に行い、当該材料が強誘電・圧電・マルチフェロイック応用に有望であることを実証した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lattice Distortion and Piezoelectric Properties in (Bi_<3.25>Nd_<0.75->xEu_x)Ti_3O_<12> Nanoplates with a- and b-Axis Orientations2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, T. Kugimiya, Y. Kaneko, Ueshima, T. Kikuchi, N. Fukumuro, H. Matsuda, K. Fukushima, H. Fujisawa, S. Nakashima, and M. Shimizu
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53, 02BC07 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lattice Distortions and Piezoelectric Properties in (Bi3.25Nd0.75-xEux)Ti3O12 Nanoplates with a- and b-Axis Orientations2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, T. Kugimiya, Y. Kaneko, S. Ueshima, T. Kikuchi, N. Fukumuro, H. Matsuda, K. Fukushima, H. Fujisawa, S. Nakashima, and M. Shimizu
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Inorganic-Organic Composites containing Ferroelectric Nanoplates and Evaluation of their Piezoelectric Response Characterisitics2013

    • 著者名/発表者名
      R. Kishimoto, M. Kobune, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Kishi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, and S. Kimura
    • 雑誌名

      J. Korean Phys. Soc.

      巻: 62 ページ: 999-1003

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Eu^<3+> Doping on Characteristics of (Bi_<3.25>Nd_<0.75>)Ti_3O_<12> Nanoplates2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, Y. Kaneko, R. Kishimoto, Kugimiya, S. Ueshima, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, N. Fukumuro, and H. Matsuda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 52, 09KA10 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Inorganic-Organic Composites Containing Ferroelectric Nanoplates and Evaluation of Their Piezoelectric Response Characteristics2013

    • 著者名/発表者名
      R. Kishimoto, M. Kobune, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Kishi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, and S. Kimura
    • 雑誌名

      J. Korean Phys. Soc.

      巻: 62 ページ: 999-1003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Eu3+ Doping on Characteristics of (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12 Nanoplates2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, Y. Kaneko, R. Kishimoto, T. Kugimiya, S. Ueshima, H. Nishioka, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, N. Fukumuro, and H. Matsuda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 52

    • NAID

      210000142826

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferro- and Piezoelectric Properites of (Bi_<3.25>Nd_<0.75>)Ti_3O_<12> Nanoplates Epitaxially Grown on Nb : TiO_2(101) Substrates by Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, A. Tamura, K. Imagawa, R. Kishimoto, H. Nishioka, S. Nakashima, H. Fujisawa, M. Shimizu, H. Yamaguchi, and K. Honda
    • 雑誌名

      2011 Inter. Sym. on Appli. of Ferroelectrics and 2011 Inter. Sym. on Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials

      巻: 6014115

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Effect of Substrate Materials on Physical Properties of Nd-substituted Bi_4Ti_3O_<12> Thin Films with a^- and b-axis Orientations Deposited on IrO_2/Al_2O_3 and Nb:TiO_2 Substrates2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, H. Oshima, A. Tamura, K. Imagawa, Y. Daiko, A. Mineshige, T. Yazawa, H. Morioka, K. Saito, H. Yamaguchi, and K. Honda
    • 雑誌名

      J. Korean Phys. Soc.

      巻: 59 ページ: 2519-2523

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characteristics of Epitaxially a- and b-Axis–Oriented (Bi_<3.25>Nd_<0.75>)Ti_3O_<12> Films Fabricated on Conductive Nb : TiO_2 Substrates by High-Temperature Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      A. Tamura, M. Kobune, K. Imagawa, Y. Daiko, A. Mineshige, T. Yazawa, H.Nishioka, H. Fujisawa, M. Shimizu, H. Yamaguchi, and K. Honda
    • 雑誌名

      J. Korean Phys. Soc.

      巻: 59 ページ: 2528-2531

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Substrate Materials on the Physical Properties of Nd-Substituted Bi4Ti3O12 Thin Films with a- and b-axis Orientations Deposited on IrO2/Al2O3 and Nb:TiO2 Substrates2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, H. Oshima, A. Tamura, K. Imagawa, Y. Daiko, A. Mineshige and T. Yazawa
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: 59 ページ: 2519-2523

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characteristics of Epitaxially a- and b-Axis-Oriented (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12 Films Fabricated on Conductive Nb:TiO2 Substrates by High-temperature Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      A. Tamura, M. Kobune, K. Imagawa, H. Oshima, Y. Daiko, A. Mineshige, T. Yazawa, H. Nishioka, H. Fujisawa and M. Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: 59 ページ: 2528-2531

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sr_2Bi_4Ti_5O_<18>ナノプレート構造体の創製と特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      上島慧史, 小舟正文, 金子勇作, 釘宮拓也, 栗山知侑, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝, 福室直樹, 松田均
    • 学会等名
      第31回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都、京都市
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] スパッタ法による層状構造強誘電体のナノプレート化とその長距離格子整合性2013

    • 著者名/発表者名
      上島慧史, 小舟正文, 金子勇作, 釘宮拓也, 西岡洋, 菊池丈幸, 福室直樹, 松田均
    • 学会等名
      第8回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田学舎、大津市
    • 年月日
      2013-07-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi_<3.25>Nd_<0.75>)Ti_3O_<12>ナノプレートの諸特性に及ぼすEu^<3+>添加効果2013

    • 著者名/発表者名
      金子勇作, 小舟正文, 岸本亮, 釘宮拓也, 上島慧史, 西岡洋, 菊池丈幸, 藤澤浩訓, 中嶋誠二, 清水勝
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都、京都市
    • 年月日
      2013-05-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Lattice Distortions and Piezoelectric Properties in Epitaxial (Bi3.25Nd0.75-xEux)Ti3O12 Nanoplates2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kugimiya, M. Kobune, R. Kishimoto, Y. Kaneko, S. Ueshima, H. Nishioka, T. Kikuchi, S. Nakashima, H. Fujisawa, and M. Shimizu
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO)
    • 発表場所
      Kanazawa, Ishikawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Structural, and Ferro- and Piezoelectric Characteristics in Epitaxial Eu-Substituted (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12 Nanoplates2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, Y. Kaneko, T. Kugimiya, S. Ueshima, H. Nishioka, T. Kikuchi, S. Nakashima, H. Fujisawa, M. Shimizu, N. Fukumuro, and H. Matsuda
    • 学会等名
      The 13th International Meeting on Ferroelectricity (IMF-13)
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12ナノプレートの諸特性に及ぼすEu3+添加効果2013

    • 著者名/発表者名
      金子勇作、小舟正文、岸本亮、釘宮拓也、上島慧史、西岡洋、菊池丈幸、藤澤浩訓、中嶋誠二、清水勝
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都、日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スパッタ法による層状構造強誘電体のナノプレート化とその長距離格子整合性2013

    • 著者名/発表者名
      上島慧史、小舟正文、釘宮拓也、金子勇作、西岡洋、菊池丈幸、福室直樹、松田均
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第8回関西支部学術講演会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (Bi3.25Nd0.75-xEux)Ti3O12ナノプレートの電気特性に及ぼすEu3+置換効果2013

    • 著者名/発表者名
      釘宮拓也, 小舟正文, 岸本亮, 金子勇作, 上島慧史, 西岡洋, 菊池丈幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学, 日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Eu3+で置換した(Bi3.25Nd0.75)Ti3O12ナノプレートの作製とその構造特性2013

    • 著者名/発表者名
      金子勇作, 小舟正文, 岸本亮, 西岡洋, 菊池丈幸, 釘宮拓也, 上島慧史
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学, 日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 強誘電性Bi_<3.25>Nd_<0.75>Ti_3O_<12>ナノプレートの諸特性に及ぼすEu^<3+>添加効果2012

    • 著者名/発表者名
      金子勇作, 小舟正文, 岸本亮, 釘宮拓也, 上島慧史, 西岡洋, 菊池丈幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of Inorganic-Organic Composites Using Ferroelectric Nanoplates2012

    • 著者名/発表者名
      R. Kishimoto, M. Kobune, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Kishi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, and S. Kimura
    • 学会等名
      KJC-FE09 Conference in
    • 発表場所
      University of Ulsan, Ulsan, Korea
    • 年月日
      2012-08-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi,Nd,Eu)_4Ti_3O_<12>ナノプレートの構造及び電気特性2012

    • 著者名/発表者名
      岸本亮, 小舟正文, 樽磨直希, 西岡洋, 菊池丈幸, 中嶋誠二, 藤澤浩訓, 清水勝
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都、京都市
    • 年月日
      2012-05-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi,Nd,Eu)4Ti3O12ナノプレートの構造及び電気特性2012

    • 著者名/発表者名
      岸本亮, 小舟正文, 樽磨直希, 西岡洋, 菊池丈幸, 中嶋誠二, 藤澤浩訓, 清水勝
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都, 日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 強誘電性Bi3.25Nd0.75Ti3O12ナノプレートの諸特性に及ぼすEu3+添加効果2012

    • 著者名/発表者名
      金子勇作, 小舟正文, 岸本亮, 釘宮拓也, 上島慧史, 西岡洋, 菊池丈幸
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学, 日本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of Inorganic-Organic Composites Using Ferroelectric Nanoplates2012

    • 著者名/発表者名
      R. Kishimoto, M. Kobune, H. Nishioka, T. Kikuchi, H. Kishi, H. Fujisawa, S. Nakashima, M. Shimizu, and S. Kimura
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Conference on Ferroelectrics (KJC-FE09)
    • 発表場所
      Ulsan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb : TiO_2基板上にエピタキシャル成長した強誘電性チタン酸ビスマスネオジウムナノプレートの構造及び電気特性2011

    • 著者名/発表者名
      小舟正文, 岸本亮, 西岡洋, 中嶋誠二, 藤澤浩訓, 清水勝, 山口秀史, 本田耕一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス、札幌市
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] rfマグネトロンスパッタリング法を用いて作製した(Bi_<4->xPr_x)Ti_3O_<12>膜の電気及び構造特性2011

    • 著者名/発表者名
      岸本亮, 小舟正文, 西岡洋
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス、札幌市
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高温スパッタ法による(Bi_<4->xPr_x)Ti_3O_<12>膜の作製とその電気特性2011

    • 著者名/発表者名
      岸本亮, 小舟正文, 今川一輝, 田村昭裕, 西岡洋
    • 学会等名
      第6回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      イーグレひめじ、姫路市
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ferro- and Piezoelectric Properites of (Bi_<3.25>Nd_<0.75>)Ti_3O_<12> Nanoplates Epitaxially Grown on Nb : TiO_2(101) Substrates by Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, A. Tamura, K. Imagawa, R. Kishimoto, H. Nishioka, H. Fujisawa, M. Shimizu, H. Yamaguchi, and K. Honda
    • 学会等名
      ISAF-PFM- 2011 Conference in Vancouver
    • 発表場所
      Westin Bayshore Hotel, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2011-07-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ferro- and Piezoelectric Properties of (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12 Nanoplates Epitaxially Grown on Nb:TiO2(101) Substrate by Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune, A. Tamura, K. Imagawa, R. Kishimoto, H. Nishioka, H. Fujisawa, M. Shimizu, H. Yamaguchi, and K. Honda
    • 学会等名
      The 20th IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics and International Symposium on Piezoresponse Force Microscopy & Nanoscale Phenomena in Polar Materials (ISAF-PFM-2011)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Ferro- and Piezoelectric Properties of (Bi3.25Nd0.75)Ti3O12 Nanoplates Epitaxially Grown on Nb:TiO2(101) Substrates by Sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kobune
    • 学会等名
      The 19th International Joint Seminar between the Dong-A University & the University of Hyogo(招待講演)
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Nb:TiO2基板上にエピタキシャル成長した強誘電性チタン酸ビスマスネオジウムナノプレートの構造及び電気特性2011

    • 著者名/発表者名
      小舟正文, 岸本亮, 西岡洋, 中嶋誠二, 藤澤浩訓, 清水勝, 山口秀史, 本田耕一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学、日本
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/msc/msc6/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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