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2018 年度 研究成果報告書

高圧流体を用いる化学的コンビナトリアル成膜技術の開発と光応答新磁性材料の探索

研究課題

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研究課題/領域番号 16K13999
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 合成化学
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

中根 茂行  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (40354302)

研究協力者 名嘉 節  
石井 聡  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード化学合成 / 製膜 / 遷移金属酸化物 / 基礎物性 / 水熱合成
研究成果の概要

本研究では、基板に10MPa程度の高圧水を利用して前駆体原料を運び、基板の加熱温度を制御することで遷移金属酸化物の薄膜試料を得ることに成功した。また、コンビナトリアル的に膜厚と生成条件の環境因子を検証できる傾斜材料化した試料を得ることもできた。更に、製膜対象とする試料の基礎物性研究を行った結果、一般的には積層薄膜や層状材料に見られる交換バイアス効果が、単一相試料である三元系スピネル型酸化物系でも発現することを発見した。

自由記述の分野

水熱合成、セラミックスプロセッシング, 基礎物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

材料開発研究分野では、低温高圧流体を用いる化学反応をターゲットにした製膜技術、特に溶液化学的な製膜手法としてのコンビナトリアル技術は存在しなかった。したがって、本研究成果を足掛かりに製膜技術に種々の工夫・改良を加えれば、酸化物薄膜にとどまらない広義な意味で化学合成全般に応用できる基盤技術になると考えている。
一方、基礎物性研究的な製かも、試料の局所領域磁性を操作することで試料全体のマクロ磁性を制御できることを見出した点が興味深い。また、本研究で見出したいくつかのセレンディピティ的な発見も、基礎学術的分野では、新たな機能性材料の創製に資する有意義な研究シーズであると考えている。

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公開日: 2020-03-30  

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