| 研究課題/領域番号 |
17K14105
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
重松 圭 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40754578)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | エピタキシャル薄膜 / 遷移金属酸化物 |
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| 研究実績の概要 |
高圧合成法により得られる準安定相の立方晶ペロブスカイトバナジウム化合物BaVO3ならびにSr1-xBaxVO3薄膜のパルスレーザー堆積法による合成と物性評価に取り組んだ。還元ガスである水素混合アルゴンガスを導入した成膜により、副生成物を抑制できることを見出した。面直-面内格子定数比c/aはBa置換量に対して低温において絶縁体化し、c/aが1.04の薄膜が得られた。d電子をひとつだけ持つバナジウム4価のピラミッド配位化による巨大正方晶相の存在を確認するため、上記の薄膜について第二次高調波発生測定を測定した。強誘電体であるBi(Fe,Co)O3薄膜と比較すると、Sr1-xBaxVO3薄膜は有意な強度を示さなかった。正方晶化している領域の厚さが小さいことが問題と考えられるので、これを増大させることで改善が可能であると考えられる。
また、Sr1-xBaxVO3薄膜と接合する電極として利用できる材料として、格子定数の小さい四重ペロブスカイト化合物RCu3Mn4O12に着目した。この物質は合成に高圧印可が必要な準安定相であるが、代わりにYAlO3基板との格子整合による安定化によってエピタキシャル薄膜化させることに成功した。
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| 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
昨年度に記載した検討課題であった、Baの置換量が大きくなるほど高酸化数側の不純物が生成しやすくなりプロセスウインドウが狭くなる問題点について、アルゴン水素ガスの導入により薄膜の品質を上昇させることができた。これをふまえて、薄膜の特性評価にも着手することができるようになったので、物性評価をまとめあげて成果発表へとつなげる予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討より、Sr1-xBaxVO3薄膜の作製性を概ね確保することができるようになったので、電気伝導特性などの評価を行い、成果発表へとまとめ上げる。また、四重ペロブスカイト酸化物では、高圧での安定相をエピタキシャル薄膜化によって安定化する指針を新たに見出すことができたので、その成果について外部発表できるようにまとめ上げるとともに、高圧相の安定化を他物質に検討できるかどうか検討を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究進捗のうち、薄膜の合成条件確立に遅れが生じたため、外部発表のとりまとめが後ろ倒しになってしまった。次年度の残額は主に資料の基板と外部発表成果に使用予定である。
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