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2017 年度 研究成果報告書

応力誘起変態制御による新奇蛍石型強誘電体薄膜の単相化とドメイン形成のダイナミクス

研究課題

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研究課題/領域番号 16K14378
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

木口 賢紀  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70311660)

研究分担者 白石 貴久  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50758399)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード蛍石型強誘電体 / ハフニア / ジルコニア / 直方晶相 / 極性構造 / 相安定性 / 応力誘起変態 / ドメイン構造
研究成果の概要

非鉛かつ非ペロブスカイト型構造の新奇強誘電体材料として注目されているHf0.5Zr0.5O2 (HZO) は、薄膜状態において広いHf/Zr組成域で空間群Pca21の直方晶の準安定相を形成しうるが、配向制御した試料を使った結晶構造や微細組織の研究が立ち遅れている。本研究では、基板による弾性的拘束に起因する自己弾性場を利用した固相エピタキシーにより、HZO薄膜のエピタキシャル成長に初めて成功し、薄膜中のナノ組織、直方晶相や共存する単斜晶相のドメイン構造を明らかにするとともに、固溶効果と弾性的拘束効果の二つの効果が直方晶相の相安定性向上に不可欠であることを見出した。

自由記述の分野

無機材料物性、結晶工学、電子顕微鏡学

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公開日: 2019-03-29  

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