ペロブスカイト型人工チタン酸化物界面に形成する低次元電子秩序の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760021
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大澤 健男 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (00450289)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 走査プローブ顕微鏡 / エピタキシャル成長

研究概要

多彩な物性を示すペロブスカイト型チタン酸化物に注目し、薄膜の初期成長過程を原子レベル分解能で理解するための研究を実施した。真に原子レベルで秩序構造を有する原子制御単結晶基板上に成長した界面を走査型トンネル顕微鏡で精密に計測することによって、酸化物薄膜の成長化学を開拓した。本研究で遂行した真の原子レベルから観る酸化物薄膜研究が、デバイス特性向上に結びつく多くの知見を与え、より優れた高品質材料を創出することに繋がるものと期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic-scale visualization of initial growth of homoepitaxial SrTiO_3 thin film on an atomically ordered substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, K. Iwaya, T. Ohsawa, S. Shiraki, T. Hasegawa, T. Hashizume and T. Hitosugi
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5 ページ: 7967-7971
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stripe charge ordering in SrO-terminated SrTiO_3(001)surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, R. Shimizu, T. Ohsawa, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83 ページ: 125117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thickness-dependent local surface electronic structures of homoepitaxial SrTiO_3 thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 108 ページ: 073710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomically resolved surface structure of SrTiO_3(001)thin films grown in step-flow mode by pulsed laser deposition (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 3 ページ: 075701
  • 査読あり
• [学会発表] SrTiO_3(001)表面再構成に及ぼす酸素欠損の寄与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、岩谷克也、大澤健男、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日早稲田大学
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] SrTiO_3(001)-(√13×√13)基板表面のSTM/XPS (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、清水亮太、岩谷克也、白木将、一杉太郎
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] Spatially resolved Nano-scale characterization of electronic states in SrTiO_3(001)surfaces by STM/STS (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, T. Ohsawa
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20120226-0302
• [学会発表] Atomic-scale Imaging of Sub-monolayer Thin Film Growth Process on SrTiO_3(001)-(√13×√13)Surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, T. Hitosugi
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20111211-15
• [学会発表] STM/STSによるTiO_2終端SrTiO_3(001)表面の局所電子状態の観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩谷克也、大澤健男、清水亮太、一杉太郎
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] STM/STSによるSrO終端SrTiO_3(001)表面の局所電子状態の観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩谷克也, 大澤健男, 清水亮太, 一杉太郎
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] SrTiO_3(001)-(√13x√13)エピタキシャル基板表面の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、濱田幾太郎、赤木和人、岩谷克也、大澤健男、白木將、長谷川哲也、塚田捷、一杉太郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] SrO層堆積により誘起されるSrTiO_3(001)基板表面の酸素欠損 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、岩谷克也、清水亮太、一杉太郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] SrTiO_3(001)-(√13x√13)基板表面上におけるホモエピタキシャル成長初期過程の原子スケール観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、岩谷克也、大澤健男、白木将、長谷川哲也、橋詰富博、一杉太郎
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] SrO終端SrTiO_3(001)基板表面の電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、岩谷克也、清水亮太、橋詰富博、一杉太郎
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] Atomic-scale observation of initial growth process of homoepitaxial SrTiO_3 on atomically-controlled SrTiO_3(001)substrate surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, K. Iwaya, T. Ohsawa, S. Shiraki, T. Hasegawa, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: The 2011 WPI-AIMR Annual Workshop
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110221-24
• [学会発表] Atomically-Resolved Electronic States of TiO2-and SrO-terminated Surfaces of SrTiO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Iwaya, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: The 2011 WPI-AIMR Annual Workshop
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110221-24
• [学会発表] Investigation of Single-Crystal and Thin Film Surfaces of SrTiO_3 using Low-temperature STM/STS (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hitosugi, K. Iwaya, T. Ohsawa, R. Shimizu, T. Hashizume
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20101129-1203
• [学会発表] Thickness-dependent Local Surface Electronic Structures of Homoepitaxial SrTiO_3 Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: 17th International Workshop on Oxide Electronics
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100919-22
• [学会発表] Atomically-ordered (√13×√13)SrTiO_3(001)substrate surfac for epitaxial growth (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, T. Ohsawa, K. Iwaya, T. Hasegawa, T. Hashizume, and T. Hitosugi
  • 学会等名: 17th International Workshop on Oxide Electronics
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100919-22
• [学会発表] SrTiO_3(001)-(√13×√13)エピタキシャル成長基板表面の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太, 大澤健男, 岩谷克也, 長谷川哲也, 橋詰富博, 一杉太郎
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Thickness Dependence of Local Surface Electronic Structures in SrTiO_3 Probed by Scanning Tunneling Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: 7th International Conference on Inorganic Materials
  • 発表場所: France
  • 年月日: 20100912-14
• [学会発表] Investigation of Single-Crystal and Thin Film Surfaces of SrTiO_3 using Low-temperature STM/STS (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohsawa, K. Iwaya, R. Shimizu, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: SSSJ-A3 Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100705-07
• [学会発表] Investigation of an atomically-ordered SrTiO_3(001)-(√13×√13)step/terrace substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Shimizu, K. Iwaya, T. Ohsawa, T. Hasegawa, T. Hashizume, T. Hitosugi
  • 学会等名: SSSJ-A3 Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100705-07
• [学会発表] SrTiO_3(001)-(√13×√13)再構成表面の作製と評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水亮太、岩谷克也、大澤健男、長谷川哲也、橋詰富博、一杉太郎
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20090923-26
• [図書] 表面科学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤健男、岩谷克也、清水亮太、一杉太郎
  • 総ページ数: 357-362
• [図書] 日本結晶学会誌 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩谷克也, 大澤健男, 清水亮太, 一杉太郎
  • 総ページ数: 353-358