中心対称変移型強誘電体における磁気秩序の発現にむけた結晶場の構築と機能素子設計

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560707
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 松井 利之 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20219372)
• 研究分担者: 津田 大 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80217322)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 磁性材料 / 誘電体材料

研究概要

本研究は, 環境にやさしいBa系ペロブスカイト酸化物のナノ構造を制御することによる強磁性誘電体薄膜材料の創製およびその物性起源の解明を目指し, 室温強磁性を有するBa(Fe,Zr)O_3単結晶誘電体薄膜の物質開発に成功した.また, その強磁性磁気秩序の起源が, 基板と薄膜の格子定数の相違によるミスフィットに起因する歪場の形成に伴うFe^<4+>イオンの偏析にあることを明らかにした

研究成果

• [雑誌論文] Effect of oxygen partial pressure on the structural and magnetic properties of Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ> epitaxial thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Katsube, T. Matsui, H. Yamamoto, Y. Baba, N. Hirao and A. Iwase
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.105, No.7 ページ: 07D904-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of SrTiO_3-buffered Ba(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ> films on Si(001) substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kanatani, H. Kume, and T. Matsui
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.105, No.7 ページ: 07D907-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁性誘電体薄膜物質開発とナノ構造評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井利之
  • 雑誌名: ニューセラミックレター vol. 38 ページ: 26-37
• [雑誌論文] Magnetic origin in Ba(Fe_<1-x>Zr_x)O_<3-δ> single-crystal films on SrTiO3 substrates (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, A. Iwase, H. Yamamoto. N. Hirao and Y. Baba
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report 2007 vol.25B ページ: 142-142
• [雑誌論文] Valence state and spatial distribution of Fe ions in ferromagnetic Ba(Fe_<1-x>Zr_x)O_<3-δ> single-crystal films on SrTiO_3 substrates (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, R. Sato and H. Tsuda
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.103, No.7 ページ: 07E304-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the leakage current in Zr-substituted magneto-dielectric BaFeO_<3-δ> single-crystal films on (001) SrTiO_3 substrates (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, E. Taketani, R. Sato and K. Morii
  • 雑誌名: Journal of Physics D : Applied Physics vol.40, No.19 ページ: 06066-6070
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Bi substitution on the magnetic and dielectric properties of epitaxially grown BaFe0.3Zr0.7O3-5 thin films on SrTiO_3 substrates (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, S. Daido, N. Fujimura, T. Yoshimura, H. Tsuda and K. Morii
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids vol.68, No.8 ページ: 1515-1521
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of oxygen partial pressure on the structural and magnetic properties of Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O-<3-δ> epitaxial thin films (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Katsube, T. Matsui, H. Yamamoto, Y. Baba, N. Hirao and A. Iwase
  • 学会等名: 53^<rd> Magnetism and Magnetic Materials n Conference
  • 発表場所: Austin TX USA
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] Magnetic properties of SrTiO_3-buffered Ba(Fe-<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ> films on Si(001) substrates (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kanatani, H. Kume, and T. Matsui
  • 学会等名: 53^<rd> Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Austin TX USA
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] Ba(Fe_<0.5>Mn_<0.5>)O_<3-δ>単結晶薄膜におけるFe, Mn の価数状態と電磁気特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝部浩次, 松井利之
  • 学会等名: 日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] SrTiO3をバッファ層に用いたSi(001)基板上のBa(Fe_<0.2>Zr_<0.8>)O_<3-δ>薄膜の磁性及び誘電性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金谷日出和, 松井利之
  • 学会等名: 日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 磁性誘電体薄膜物質開発とナノ構造評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井利之
  • 学会等名: ニューセラミックス懇話会第183回研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-08-29
• [学会発表] Si(001)基板上への磁性誘電体薄膜Ba(Fe_<1-x>Zr_x)O_<3-δ>の単結晶成長を目指した界面修飾層の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金谷日出和, 松井利之
  • 学会等名: 日本金属学会2008年春期(第142回)大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Valence state and spatial distribution of Fe ions in ferromagnetic Ba(Fe_<1-x>Zr_x)O_<3-δ> single-crystal films on SrTiO_3 substrates (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, R. Sato and H. Tsuda
  • 学会等名: 52^<nd> Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa FL USA
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] Ba(Fe_<1-x>Zr_x)O_<3-δ>エピタキシャル磁性誘電体薄膜の構造及び電磁気特性評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松井利之, 佐藤里奈, 津田大
  • 学会等名: 日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] ペロブスカイト酸化物Ba(Fe_<1-x>Mn_x)O_<3-δ>単結晶薄膜の合成と電磁気特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 勝部浩次, 松井利之
  • 学会等名: 日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2007-09-19