結晶構造の歪み制御によるマルチフェロイック酸化物薄膜の創製と物性評価

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360297
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 坂本 渉 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (50273264)
• 研究分担者: 余語 利信 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (00135310)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: マルチフェロイック / ペロブスカイト構造 / 薄膜 / 化学溶液プロセス / 強誘電性 / 強磁性 / リーク電流特性 / モルフォトロピック相境界

研究概要

巨大物性発現の可能性を有する多機能融合材料の薄膜を環境に優しい溶液を用いる化学的方法により作製した。その結果、ペロブスカイト結晶構造の格子歪み状態を精密な化学組成制御により最適化することで、これまで非常に困難とされてきた強誘電性と強磁性という異なる性質を同時に室温域で発現する薄膜の作製に成功した。また、望む機能を発現させるために重要な構成元素の状態解析も行い、望む物性を得るためのメカニズムの解明も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Electrical and Magnetic Properties of Mn-doped 0.7BiFeO_3-0.3PbTiO_3 Thin Films Prepared under Various Heating Atmospheres (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Sakamoto, Asaki Iwata, Makoto Moriya, and Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Material Chemistry and Physics (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valence State of Mn-Doped BiFeO_3-BaTiO_3 Ceramics Probed by Soft X-ray Absorption Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tohru Higuchi, Wataru Sakamoto, Naoyuki Itoh, Tetsuo Shimura, Takeshi Hattori, and Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Applied Physics Express 1巻 ページ: 011502-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure of Multiferroic BiFeO_3 by Resonant Soft X-ray Emission Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tohru Higuchi, Yi-Sheng Liu, Peng Yao, Per-Anders Glans, Jinghua Guo, Chinglin Chang, Ziyu Wu, Wataru Sakamoto, Naoyuki Itoh, Tetsuo Shimura, Toshinobu Yogo, and Takeshi Hattori
  • 雑誌名: Physical Review B 78巻 ページ: 0855106-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectric Properties of Chemically Synthesized Perovskite BiFeO_3-PbTiO_3 Thin Films (2008)
  • 著者名/発表者名: Wataru Sakamoto, Asaki Iwata, and Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 104巻 ページ: 104106-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結晶格子歪みを利用した強磁性・強誘電体薄膜の作製と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本渉
  • 雑誌名: Ceramic Data Book 2008 36巻 ページ: 41-45
• [雑誌論文] Fabrication and Characterization of BiFeO_3-BaTiO_3 Ceramics by Solid State Reaction (2007)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Itoh, Tetsuo Shimura, Wataru Sakamoto, and Toshinobu Yogo
  • 雑誌名: Ferroelectrics 356巻 ページ: 19-23
  • 査読あり
• [学会発表] 化学溶液法により作製したBiFeO_3-PbTiO_3系薄膜のリーク電流特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂本渉, 岩田麻希, 守谷誠, 余語利信
  • 学会等名: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市)
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] マルチフェロイックBiFeO_3-BaTiO_3薄膜の特性改善へのアプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤裕矢, 守谷誠, 坂本渉, 余語利信
  • 学会等名: 第47回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪市)
  • 年月日: 2009-01-08
• [学会発表] Fabrication and Properties of BiFeO_3-BaTiO_3 Thin Films by Chemical Solution Deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, M. Moriya, W. Sakamoto, T. Yogo
  • 学会等名: The 6th Asian Meeting on Electroceramics (AMEC-6)
  • 発表場所: 物質材料研究機構(つくば市)
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] 化学溶液法によるBiFeO_3-BaTiO_3薄膜の調製と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤裕矢, 守谷誠, 坂本渉, 余語利信
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第21回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場 (北九州市)
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] BiFeO_3-(K,Na)NbO_3系セラミックスの作製とその特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古橋貢至, 守谷誠, 坂本渉, 余語利信
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第21回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場 (北九州市)
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Electrical Properties of Multiferroic 0.7BiFeO_3-0.3PbTiO_3 Thin Films Prepared by Chemical Solution Deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Sakamoto, A. Iwata, M. Moriya, T. Yogo
  • 学会等名: Electroceramics XI
  • 発表場所: マンチェスター大学 (マンチェスター市, イギリス)
  • 年月日: 2008-09-03