| 研究概要 |
LaB6に代表されるホウ化物系材料は、Bクラスターを構成要素に持つその特異な構造に由来して、超伝導性、強磁性、電子放出能、熱電変換能、などの電子デバイス応用の観点から見ても様々な魅力的物性をバルク体として有する。しかし、これまでホウ化物薄膜の合成に関連する研究はあまりされておらず、薄膜電子材料としての未知なる特性はまだ多く隠れている可能性が高い。これら薄膜新機能を引き出すような研究成果を狙うのが本研究の目的である。本研究では、軽元素Bの八面体クラスターとアルカリ土類金属(Mg,Ca,Ba)や希土類(La,Euなど)から構成されるホウ化物結晶の単結晶ライクなエピタキシャル薄膜を、種々の単結晶基板上にパルスレーザーアブレーション(PLD)成膜法を適用して、堆積を試みることにした。また、当該研究第1段階である本年度では、希土類ホウ化物やアルカリ土類金属ホウ化物を主体にして、基板効果、組成変調、異種薄膜の積層化、合成温度の低温化、または当該薄膜プロセス独自の種々のパラメータなどと、生成する薄膜の結晶構造との相関を系統的に評価することに主眼を置いた。その結果、MgO基板あるいはサファイア基板上に、最適な条件下で種々のホウ化物系エピタキシャル薄膜の作製に成功した。また、電気抵抗の温度依存性や表面仕事関数などの系統的な特性評価を通して、アルカリ土類含有ホウ化物系薄膜の構造と特性との相関に関する有用な知見を得ることができた。
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