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2017 年度 実績報告書

ナノ相分離強誘電体薄膜のナノ界面応力と分極自由回転現象の起源

研究課題

研究課題/領域番号 15H02021
研究機関東北大学

研究代表者

松本 祐司  東北大学, 工学研究科, 教授 (60302981)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード表面・界面物性 / ナノ相分離薄膜 / マルチフェロイクス / 酸化物エレクトロニクス
研究実績の概要

(計画1)BTFO-NFO系で,当研究室独自のフラックスエピタキシー法により,BiOxの過剰環境下で,ナノコンポジット構造におけるBTFO相の超周期構造の温度依存性を抑制し,かつNFOピラーサイズをこれまでのサイズの数十倍以上にすることができた。また,この結果より,BiOxがスピネルフェライトのフラックスエピタキシーに有効なフラックスであることが示唆され,実際にサファイアc面にBiOxフラックスによりNFO単膜の作製を試みた結果,著しい結晶ドメインの成長が確認された。一方,前年度の同時蒸着PLDの装置トラブルの改善以降,強誘電体薄膜の傾斜組成膜の作製に着手した。Srを置換したBaTiO3((BaSr)TiO3)のSr濃度を薄膜成長中にナノレベルで変化させることで,新規強誘電性物性の発現を狙った。Sr濃度が徐々に増大,あるいは減少する”up-graded"と”down-graded"膜との間で,PFMにより分極反転に必要な電界に系統的な違いが確認され,従来から傾斜組成強誘電体薄膜で指摘されている内部電界の効果であるものと推測された。さらに,Sr添加NaTaO3の傾斜組成膜の作製では,Sr添加NaTaO3の単組成膜では,SrがAサイトのみ置換しているが,傾斜組成膜としてSrを添加すると,SrがBサイトにも置換されることが示唆された。この材料は,光触媒材料としても知られ,強誘電体評価と併せて,今後は光電気化学特性評価も試みる予定である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] UNSW: University of New South Wales(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      UNSW: University of New South Wales
  • [国際共同研究] National Academy of Sciences of Ukraine(ウクライナ)

    • 国名
      ウクライナ
    • 外国機関名
      National Academy of Sciences of Ukraine
  • [国際共同研究] Brookhaven National Laboratory/Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Brookhaven National Laboratory/Oak Ridge National Laboratory
  • [学会発表] 傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の結晶構造とドメイン形状2018

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる第6回研究会
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜のフラックスエピタキシー2018

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関わる第6回研究会
  • [学会発表] Structural Variation of Bismuth Layered Perovskite in Epitaxial Pillar-Matrix Nanocomposite Films with Differnt Spinel Ferrites2017

    • 著者名/発表者名
      R. Harada, Y.Kawahira,S.Maruyama andY.Matsumoto
    • 学会等名
      The Tenth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics(STAC-10)
    • 国際学会
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成BaxSr(1-x)TiO3薄膜の作製2017

    • 著者名/発表者名
      原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] PFMを用いた傾斜組成BaxSr(1-x)TiO3薄膜における分極反転特性2017

    • 著者名/発表者名
      原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の作製と構造2017

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] ガルバノ走査型PLDによる傾斜組成Bi(1-x)SmxFeO3薄膜の作製と構造2017

    • 著者名/発表者名
      穴田柚冬,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜の作製とその構造制御2017

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Bi4Ti3O12-NiFe2O4ナノ相分離薄膜のフラックスエピタキシー2017

    • 著者名/発表者名
      池田竜大,原田龍馬,丸山伸伍,松本祐司
    • 学会等名
      夏の学校2017

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-08-22  

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