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2015 年度 実施状況報告書

テーラード基板を用いた高性能ピエゾナノワイヤのピンポイント成長手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13944
研究機関名古屋大学

研究代表者

山田 智明  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80509349)

研究分担者 長崎 正雅  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40273289)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード圧電性 / ナノワイヤ
研究実績の概要

本研究の目的は、酸化亜鉛や窒化ガリウムのナノワイヤに比べ10倍以上大きな圧電性を示すチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)ナノワイヤを、テーラード基板を用いて狙った特定の場所にピンポイントで成長させる手法を開発することである。
項目「トレンチ及びPZTナノ島を有するテーラード基板の作製」については、ガス透過性PDMSモールドを用いたソフトリソグラフィー法により、様々な幅と間隔(最小で500nm幅及び間隔)のナノ島構造の作製に成功した。現在、更に微細なモールドを使用して、これを100nmまでスケールダウンする試みに取り組んでいる。一方、トレンチ構造については集束イオンビームで最小100nmの中心径まで加工可能であることを確認しており、今後トレンチ幅の加工可能範囲を調べる予定である。本項目の実験条件の最適化に時間を要したため、予定していた項目「PZTナノワイヤのピンポイント成長」については、平成28年度の前半に集中して取り組む予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度は主に、項目「トレンチ及びPZTナノ島を有するテーラード基板の作製」について取り組んだ。その結果、ナノ島構造およびトレンチ構造の作製に目処がついたが、一方でナノワイヤのピンポイント成長には注力することができなかった。

今後の研究の推進方策

上記のように、ナノ島構造およびトレンチ構造の作製に目処がついたため、今後は計画に従ってその上にPZTナノワイヤのピンポイント成長させ、形状及び直径の制御と特製評価を行う予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 Nanorods by Focused Ion Beam and Characterization of the Domain Structure2015

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Yamada, M. Yoshino, T. Nagasaki, O. Sakata, J. Kuroishi, T. Namazu, T. Shiraishi, T. Shimizu, and H. Funakubo
    • 雑誌名

      Proc. IEEE ISAF-ISIF-PFM 2015

      巻: 2015 ページ: 175, 177

    • DOI

      10.1109/ISAF.2015.7172698

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orientation Control of Epitaxial Tetragonal Pb(ZrxTi1-x)O3 Thin Films Grown on (100)KTaO3 Substrates by Tuning the Zr/(Zr+Ti) Ratio2015

    • 著者名/発表者名
      D. Ichinose, T. Nakashima, Y. Ehara, T. Oikawa, T. Shimizu, O. Sakata, T. Yamada, and H. Funakubo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 107 ページ: 022902-1, -5

    • DOI

      10.1063/1.4926963

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Domain Structure of Tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 Nanorods and its Size Dependence2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, O. Sakata, J. Kuroishi, T. Namazu, Y. Imai, T. Shiraishi, T. Shimizu, H. Funakubo, M. Yoshino, and T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 ページ: 10NA07-1, -4

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.10NA07

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Domain Structure and Piezoelectric Response of Self-assembled Tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 Nanorods2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, O. Sakata, T. Kiguchi, T. Shiraishi, T. Shimizu, M. Yoshino, H. Funakubo, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem-2015)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Size Dependence of Domain Structure in Tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 Nanorods2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, O. Sakata, T. Kiguchi, T. Shiraishi, T. Shimizu, H. Funakubo, M. Yoshino, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      The 17th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      Matsumoto, Japan
    • 年月日
      2015-11-15 – 2015-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Domain Structure and Piezoelectric Response in One-dimensional PZT Nanostructure2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, O. Sakata, H. Funakubo, M. Yoshino, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25 – 2015-10-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 正方晶Pb(Zr,Ti)O3ナノロッドのドメイン構造に及ぼす脱分極電界の影響2015

    • 著者名/発表者名
      山田智明, 伊藤大介, 坂田修身, 黒石隼輝, 生津資大, 清水荘雄, 舟窪浩, 吉野正人, 長崎正雅
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] {100}, {111}配向Pb(Zr,Ti)O3ナノロッドのドメイン構造とそのサイズ依存性2015

    • 著者名/発表者名
      山田 智明, 伊藤 大介, 坂田 修身, 黒石 隼輝, 生津 資大, 清水 荘雄, 舟窪 浩, 吉野 正人, 長崎 正雅
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋市, 名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] マイクロX線を用いた強誘電体ナノロッドのドメイン構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      山田 智明
    • 学会等名
      文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業 微細構造解析プラットフォーム 2015年度 第1回ワークショップ
    • 発表場所
      京都市, 京都リサーチパーク
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-08-31
  • [学会発表] 強誘電体ナノスケール構造における電気-機械エネルギー変換特性の評価と性能向上に向けた取り組み2015

    • 著者名/発表者名
      山田 智明
    • 学会等名
      名古屋大学グリーンモビリティ連携研究センター第22回次世代自動車公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-08-06 – 2015-08-06
  • [学会発表] Domain Structure and Piezoelectric Response in Epitaxial PZT 1D-Nanorods and 2D-Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, D. Ito, O. Sakata, J. Yasumoto, T. Shiraishi, T. Shimizu, M. Yoshino, H. Funakubo, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2015)
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Piezoelectric Response in Epitaxial PZT 1D-Nanorods and 2D-Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, J. Yasumoto, D. Ito, O. Sakata, T. Kiguchi, H. Tanaka, Y. Ehara, S. Yasui, T. Oikawa, H. Funakubo, M. Yoshino, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      2015 Joint IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectric, International Symposium on Integrated Functionalities, and Piezoresponse Force Microscopy Workshop (IEEE ISAF-ISIF-PFM 2015)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 Nanorods by Focused Ion Beam and Characterization of the Domain Structure2015

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Yamada, O. Sakata, J. Kuroishi, T. Namazu, T. Shiraishi, T. Shimizu, H. Funakubo, M. Yoshino, and T. Nagasaki
    • 学会等名
      2015 Joint IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectric, International Symposium on Integrated Functionalities, and Piezoresponse Force Microscopy Workshop (IEEE ISAF-ISIF-PFM 2015)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-27
    • 国際学会
  • [学会発表] 正方晶Pb(Zr,Ti)O3ナノロッドのドメイン構造とそのサイズ依存2015

    • 著者名/発表者名
      山田 智明, 伊藤 大介, 坂田 修身, 黒石 隼輝, 生津 資大, 白石 貴久, 清水 荘雄, 舟窪 浩, 吉野 正人, 長崎 正雅
    • 学会等名
      強誘電体応用会議FMA-32
    • 発表場所
      京都市, ホテルコープイン京都
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-23
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://enemat.nucl.nagoya-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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