d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築

• 研究課題/領域番号: 23686002
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円); 2012年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2011年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
• キーワード: セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 / 超伝導 / 超薄膜 / 走査プローブ顕微鏡 / 太陽電池 / 環境材料 / 物性実験

研究概要

d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築
透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 走査トンネル顕微鏡を用いた酸化物薄膜成長のその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、大澤健男、岩谷克也、一杉太郎
  • 雑誌名: 応用物理学会誌 巻: 82 ページ: 141-141
  • NAID: 10031140521
  • URL: http://www.jsap.or.jp/ap/2013/02/ob820141.xml
• [雑誌論文] 透明超伝導体の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、一杉太郎
  • 雑誌名: 日本セラミックス協会誌(セラミックス) 巻: 48 ページ: 58-58
• [雑誌論文] Design of an effective vibration isolation system for measurements sensitive to low-frequency vibrations (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Iwaya, Ryota Shimizu, Akira Teramura, Seiji Sasaki, Toru Itagaki, and Taro Hitosugi
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol 巻: A30 ページ: 63201-1
  • URL: http://dx.doi.org/10.1116/1.4754700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oxygen deficiencies on SrTiO_3(001) surface reconstructions (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shimizu, Katsuya Iwaya, Takeo Ohsawa, Susumu Shiraki, Tetsuya Hasegawa, Tomihiro Hashizume, and Taro Hitosugi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 100 ページ: 263106-263106
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.47304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of momentum space semi-localization in Si-doped .-Ga_2O_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Richard, T. Sato, S. Souma, K. Nakayama, H. W. Liu, K. Iwaya, T. Hitosugi, H. Aida, H. Ding, and T. Takahashi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 ページ: 232105-232105
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4769109
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Temperature Stability of Nb12O29 Transparent Conductor (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeo Ohsawa, Tohru Suzuki, Taro Hitosugi
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 526 ページ: 218-220
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2012.11.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペロブスカイト酸化物薄膜の初期成長過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、岩谷克也、清水亮太、一杉太郎
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 33 ページ: 357-362
  • NAID: 10030756530
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/10030756530
• [雑誌論文] Observation of momentum space semi-localization in Si-doped β-Ga2O3 (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Richard et al.
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 101 号: 23 ページ: 232105-232105
  • DOI: 10.1063/1.4769109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Nb-Doped TiO2 Transparent Conducting Films by Postdeposition Annealing under Nitrogen Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Sohei Okazaki, Junpei Ohkubo, Shoichiro Nakao, Yasushi Hirose, Taro Hitosugi, and Tetsuya Hasegawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 11R ページ: 118003-118005
  • DOI: 10.1143/jjap.51.118003
  • NAID: 210000141605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca-intercalated bilayer graphene: thinnest limit of superconducting C_6Ca (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanetani, K. Sugawara, T. Sato, R.Shimizu, K. Iwaya, T. Hitosugi, and T. Takahashi
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci., USA 巻: vol.109 号: 48 ページ: 19610-19613
  • DOI: 10.1073/pnas.1208889109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of an effective vibration isolation system for measurements sensitive to low-frequency vibrations (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Iwaya, Ryota Shimizu, Akira Teramura, Seiji Sasaki, Toru Itagaki, and Taro Hitosugi
  • 雑誌名: Applied physics Letters 巻: 101 号: 12 ページ: 123103-123106
  • DOI: 10.1063/1.4752466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oxygen deficiency on SrTiO_3(001) surface reconstructions (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shimizu, et al.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 号: 26 ページ: 263106-263109
  • DOI: 10.1063/1.4730409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic-scale visualization of initial growth of homoepitaxial SrTiO3 thin film on an atomically ordered substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shimizu, Katsuya Iwaya, Takeo Ohsawa, Susumu Shiraki, Tetsuya Hasegawa, Tomihiro Hashizume, Taro Hitosugi
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 ページ: 7967-7971
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/nn202477n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic analyses of vibration noise of a vibration isolation system for high-resolution scanning tunneling microscopes (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Iwaya, Ryota Shimizu, Tomihiro Hashizume, and Taro Hitosugi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 巻: 82 ページ: 83702-83702
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.3622507
  • 査読あり
• [雑誌論文] SrTiO_3ホモエピタキシャル薄膜成長初期過程の原子スケール観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩谷克也、大澤健男、清水亮太、一杉太郎
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 53 ページ: 353-358
  • NAID: 10029829790
  • URL: http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201102299412545325
• [雑誌論文] Atomic-scale visualization of initial growth of homoepitaxial SrTiO_3 thin film on an atomically ordered substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shimizu
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 号: 8 ページ: 7967-7671
  • DOI: 10.1063/1.3622507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic analyses of vibration noise of a vibration isolation system for high-resolution scanning tunneling microscopes (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Iwaya
  • 雑誌名: Rev.Sci.Instrum. 巻: 82 ページ: 83702-83702
  • 査読あり
• [学会発表] STM/STS studies of Ca-intercalated bilayer graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, K. Sugawara, K. Kanetani, K. Iwaya, T. Sato, T. Takahashi, T. Hitosugi
  • 学会等名: APS March Meeting, Mar. 18-22, 2013
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] STM studies of sub-monolayer SrO and LaAlO3 film growth on SrTiO3(001) substrate surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, S. Shiraki, T. Hitosugi
  • 学会等名: APS March Meeting, Mar. 18-22, 2013
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] LiTi2O4 epitaxial films: A transparent superconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kumatani, T. Ohsawa, R. Shimizu, Y. Takagi, S. Shiraki, T. Hitosugi
  • 学会等名: The AIMR International Symposium 2013 (AMIS2013)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] LaAlO3/SrTiO3(001)-(√13×√13)極薄ヘテロ構造の電子伝導特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男，清水亮太，岩谷克也，白木将，一杉太郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] 酸化物基板の最表面構造:その平坦化プロセス依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、岩谷克也、大澤健男、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] LaAlO_3/SrTiO_3(001)-(√13×√13)ヘテロ界面の形成初期過程観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、清水亮太、岩谷克也、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Visualizing Atomic-Scale Thin-Film Growth Process on SrTiO_3(001) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, R. Shimizu, K. Iwaya, S. Shiraki, T. Hitosugi
  • 学会等名: Workshop on Oxide Electronics 19 (WOE19)
  • 発表場所: Apeldoorn, Netherlands
• [学会発表] Spatially Resolved Nano-Scale Characterization of Electronic States in SrTiO_3(001) Surfaces by STM/STS (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Boston, Massachusetts
• [学会発表] STM studies of perovskite oxide thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, R. Shimizu, T. Ohsawa, T. Hitosugi
  • 学会等名: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM20)
  • 発表場所: Okinawa, Japan
• [学会発表] Atomic-scale visualization of initial growth process of homoepitaxial SrTiO3 on atomically-controlled SrTiO3(001) substrate surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, K. Iwaya, T. Ohsawa, S. Shiraki, T. Hitosugi
  • 学会等名: Workshop on Oxide Electronics 19 (WOE19)
  • 発表場所: Apeldoorn, Netherlands
• [学会発表] Visualizing Atomic-Scale Thin-Film Growth Process on SrTiO3(001) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, R. Shimizu, K. Iwaya, S. Shiraki, T. Hitosugi
  • 学会等名: Workshop on Oxide Electronics 19 (WOE19)
  • 発表場所: Apeldoorn, Netherlands
• [学会発表] Surface reconstructions on the SrTiO3(001) surface: the effect of oxygen deficiency in the bulk (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Shiraki, R. Shimizu, K. Iwaya, T. Ohsawa, T. Hitosugi
  • 学会等名: 14th International Conference on Vibrations at Surfcaes (VAS14)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] STM studies of SrTiO3(001) surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Hitosugi
  • 学会等名: 14th International Conference on Vibrations at Surfcaes (VAS14)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Deposition of lithium taitanate epitaxial thin flims using pulsed laser deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Shiraki, A. Kumatani, Y. Takagi, T. Suzuki, H. Oki, T. Ohsawa, T. Hitosugi
  • 学会等名: 13th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-2012)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] ペロブスカイト酸化物薄膜成長時における電子状態・伝導特性の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男，鈴木竜，清水亮太，岩谷克也，白木将，一杉太郎
  • 学会等名: 第32回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] 酸化物基板の最表面構造: その平坦化プロセス依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、岩谷克也、大澤健男、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] LaAlO3/SrTiO3(001)-(√13×√13)ヘテロ界面の形成初期過程観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、清水亮太、岩谷克也、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] チタン酸リチウムエピタキシャル薄膜作製条件の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 熊谷明哉、清水亮太、高木由貴、大澤健男、鈴木竜、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] SrTiO3(001)表面再構成に及ぼす酸素欠損の寄与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
• [学会発表] SrTiO3(001)-(√13×√13)基板表面のSTM/XPS (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
• [学会発表] STM/STSによるTiO2終端SrTiO3(001)表面の局所電子状態の観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩谷克也
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
• [学会発表] SrTiO3(001)-(√13x√13)エピタキシャル基板表面の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太
  • 学会等名: 第72回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
• [学会発表] SrO層堆積により誘起されるSrTiO3(001)基板表面の酸素欠損 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男
  • 学会等名: 第72回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
• [学会発表] 高屈折率透明電極のGaN系発光デバイスへの展開
  • 著者名/発表者名: 一杉 太郎
  • 学会等名: 機械学会 IIP2013 情報・知能・精密機器部門（IIP部門）講演会 オーガナイズドセッション「窒化物半導体デバイスの精密加工プロセス」
  • 発表場所: 東洋大学 白山キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] STM/STSで探るSrTiO3薄膜の電子状態
  • 著者名/発表者名: 一杉 太郎
  • 学会等名: 日本表面科学会 東北・北海道支部 講演会
  • 発表場所: 日本大学 郡山
  • 招待講演
• [学会発表] エピタキシャル薄膜を活用した Li イオン電池界面研究
  • 著者名/発表者名: 一杉 太郎
  • 学会等名: 革新的エネルギー機能を発現する界面ナノ物質プロセッシング
  • 発表場所: 東北大学
  • 招待講演
• [学会発表] Liイオン電池研究から生まれた”透明な超伝導体”
  • 著者名/発表者名: 一杉 太郎
  • 学会等名: 高分子学会 高分子同友会 講演会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] How do oxide thin films grow?
  • 著者名/発表者名: Taro Hitosugi
  • 学会等名: ソウル国立大学-東京大学ワークショップ
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 招待講演
• [学会発表] 透明導電膜の現状と将来展望
  • 著者名/発表者名: 一杉 太郎
  • 学会等名: 電子ジャーナルセミナー 透明導電膜とそのフィルム化技術
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Atomic-scale investigation of LaAlO3/SrTiO3 interface
  • 著者名/発表者名: Taro Hitosugi
  • 学会等名: International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN)
  • 発表場所: Brisbane (Australia)
  • 招待講演
• [学会発表] Atomistic growth chemistry of oxides
  • 著者名/発表者名: Taro Hitosugi
  • 学会等名: NanoS&T-2012
  • 発表場所: Qingdao (China)
  • 招待講演
• [図書] 透明超伝導体の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、一杉太郎
  • 出版者: 高温超伝導現象と用途開発最前線NTS
• [図書] TiO_2透明導電体のスパッタ成膜"光学薄膜の最適設計・成膜技術と膜厚・膜質・光学特性の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一杉太郎、山田直臣
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 高温超伝導現象と用途開発最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、一杉太郎
  • 出版者: 透明超伝導体の開発
• [図書] 技術情報協会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一杉太郎、山田直臣
  • 出版者: TiO2透明導電体のスパッタ成膜
• [図書] (分担執筆)表面新物質創製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 一杉太郎
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/hitosugi_labo/
• [備考] 東北大学 一杉研究室
  • URL: http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/hitosugi_labo/