| 研究課題/領域番号 |
06555199
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
杉本 諭 東北大学, 工学部, 助教授 (10171175)
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| 研究分担者 |
中村 元 東北大学, 工学部, 助手 (40250716)
籠谷 登志夫 東北大学, 工学部, 助手 (40005343)
岡田 益男 東北大学, 工学部, 教授 (80133049)
本間 基文 東北大学, 工学部, 教授 (50005261)
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| キーワード | 強誘電性 / 強磁性 / スパッタ薄膜 / 結晶化熱処理 / 磁気特性 / 誘電率 |
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| 研究概要 |
強磁性と強誘導性を伴に有する材料としては反強磁性ペロブスカイトのBiFeO_3と強誘導性もしくは反強誘導性ペロブスカイト(化学式ではABO_3と表す)を固溶させたBiFeO_3-ABO_3系がある。しかしこれら材料の問題点として、(1)強磁性の発現起源が膜中のアモルファス相であるため磁気特性が若干低い。(2)従来の研究組成がBiFeO_3近くであるため、誘電特性が低いことなどがある。そこで本研究では広い組成範囲で作製条件を検討することにより、組成と誘電特性、磁気特性の関係が明らかにし、アモルファスまたは微細結晶組織からなる高い磁気特性、誘電特性を有する酸化物系スパッタ薄膜材料の開発を目的とする。なお今年度の方針としては作製条件を確率することにある。実験方法は以下の通りである。反強磁性ペロブスカイトとしてBiFeO_3、強誘導性ペロブスカイトとしてPZTを選び、その固溶度線上の組成およびFe_2O_3を増加させた組成を選んだ。PTZ、Bi_2O_3、Fe_2O_3粉末を混合した後これをターゲットとしてRFスパッタにて薄膜を作製した。なおPZT粉はPbO、ZrO_2TiO_3粉を混合、仮焼、焼結しこの焼結体を粉砕することによって作製した。薄膜の熱処理は400〜900℃において行った。相の同定にはX線ディフラクトメータ、磁気特性測定にはVSM、誘電特性にはインピーダンスアナライザーを用いた。得られた結果を要約すると以下のようになる。1.作製した薄膜はスパッタ後ではアモルファス状態であるが、熱処理を施すことによりABO_32相が結晶化した。2.誘電率はas-スパッタ状態の試料が最も高く結晶化するに従い減少した。3.Fe_2O_32量が多くなるに従い磁化は高くなり、800G程度の磁化から得られた。4.透過度は結晶化した薄膜ほど高く、近赤外領域の波長において50%であった。Laを添加することにより透過度は増加し、近赤外領域の波長において80%の値が得られた。
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