粒界構造を高度に制御したチタン酸ストロンチウム双結晶デバイスの作製

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360302
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山本 剛久 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (20220478)
• 研究分担者: 吉田 英弘 独立行政法人 物質, 材料研究機構・材料研究所, 研究員 (80313021)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: チタン酸ストロンチウム / 粒界 / 格子欠陥 / 双結晶 / HRTEM / 原子構造

研究概要

結晶方位を規定した単結晶を熱拡散接合した双結晶を用いて粒界静電ポテンシャル障壁の電気特性と粒界原子構造について調べた。粒界障壁は粒界に形成された粒界転位の密度と密接に関係することを明らかにし、単位長さ当たりの粒界転位が捕獲できる電子数を見積もった。さらに、SrTiO3結晶中における点欠陥の形成エネルギーを第一原理計算から求め、Srイオン空孔の形成エネルギーが最も低いことを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Grain boundary atomic structures in SrTiO3 and BaTiO3 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, T. Mizoguchi, S. Y. Choi, Y. Sato, N. Shibata and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Materials Science Forum 558-559 ページ: 851-856
• [雑誌論文] First-principles calculation of defect energetics in cubic-BaTiO3 and a comparison with SrTiO3 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. S. Lee, T. Mizoguchi, T. Yamamoto, S. J. L. Kang, Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Acta Materialia 55[19] ページ: 6535-6540
• [雑誌論文] Atomic structures and electrical properties of ZnO grain boundaries (Future Article) (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, T. Yamamoto and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of American Ceramic Society 90[2] ページ: 337-357
• [雑誌論文] HRTEM study of [001] low-angle tilt grain boundaries in fiber-textured BaTi03 thin films (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Igarashi, Y. Sato, N. Shibata, T. Yamamoto and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of Materials Science 41・16 ページ: 5146-5150
• [雑誌論文] Dislocation Structures of Low Angle Boundaries in Nb-doped SrTO_3 Bicrystals (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Y. Choil, J. P. Buban, M. Nishi, H. Kageyama, N. Shibata, T. Yamamoto, S.-J. L. Kang and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of Materials Science 41・9 ページ: 2553-2557
• [雑誌論文] Role of Pr Segregation in Acceptor-State Formation at ZnO Grain Boundaries (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Sato, J. P. Buban, T. Mizoguchi, N. Shibata, M. Yodogawa, T. Yamamoto, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Physical Review Letters 97 ページ: 1068002
• [学会発表] Grain boundary atomic structures and their electron transport behaviors in SrTiO_3 bicrystals (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, N. Shibata, T. Mizoguchi and Y. Ikuhara
  • 学会等名: ISAEM-2008
  • 発表場所: NAGOYA
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] Grain Boundary Atomic Structures in SrTiO3 and BaTiO3 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, T. Mizoguchi, S.Y. Choi, Y. Sato, N. Shibata and Y. Ikuhara
  • 学会等名: The Third International Conference on Recrystallization and grain Growth, Rex & GGIII
  • 発表場所: Jeju,Korea
  • 年月日: 2007-06-15
• [学会発表] Schottky Barriers in Nb-doped SrTiO3 Bicrystals (2006)
  • 著者名/発表者名: T. YAMAMOTO, Y. SATO, S.CHOI, N. SHIBATA, T. MIZOGUCHI, J. BUBAN and Y. IKUHARA
  • 学会等名: IMC-16
  • 発表場所: Sapporo,Japan
  • 年月日: 2006-09-10