• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

リラクサーのヘテロナノ組織形成機構と誘電物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23360283
研究機関東北大学

研究代表者

木口 賢紀  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70311660)

研究分担者 佐藤 和久  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70314424)
西松 毅  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70323095)
山田 智明  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80509349)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードリラクサー / PMN / ヘテロナノ組織 / PNR / COR / 電子顕微鏡 / 薄膜 / CSD法
研究概要

収差補正STEM法により、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN)薄膜中の化学的秩序領域(COR)の構造と組織形成について研究を進めた。650℃で結晶化した段階で、(110)面と(001)面で囲まれた1-2nm角のCORが形成された。CORの数は少なくディフラクトグラムにはブロードで弱い超格子反射しか現れなかった。一方、700-800℃でのポストアニールによって、個々のCORの大きさはほぼ同じであったがその数は大きく増加し、ディフラクトグラムでは高次まで明瞭な超格子反射が現れた。この様に700-800℃程度でのアニールで、主に核生成によってCORの体積分率が増加することが明らかになった。これは、PMN特有のMg、Nbイオンのチャージとサイズの間のフラストレーションに起因していると考えられる。また、原子分解能でBサイト原子カラムの組成分析を試みた結果、秩序化したCORの領域において1原子カラム毎にMgが検出されたのに対し、全てのBサイトにNbが存在すること、つまりMgの秩序化した(111)面上にもNbが共存し、(Mg2/3Nb1/3):Nb=1:1型のCharge-balanced random-layered modelの妥当性を組成の観点から実証した。また、PMNにPbTiO3(PT)を10-40mol%固溶したPMN-PTエピタキシャル薄膜を作製し、COR核生成に及ぼすBサイトへのTi固溶の効果を検討した結果、Tiの固溶に伴ってCORの核生成は急激に抑制され、HAADF-STEM像では認識が困難であった。しかし、CORに起因した超格子反射強度は完全には消失せず、微小なクラスターのような形態でCORが残留しているものと推察される。以上の結果は、BサイトへのTiの固溶がMg,Nbイオン間の規則配列を乱し、CORの生成を抑制することを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] TEM analysis of the nanostructure of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 thin films by MOD method2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Misaka, Takanori Kiguchi, Kazuhisa, Sato, Takeshi Nishimatsu, Tomoaki Yamada, Noritaka Usami, and Toyohiko J. Konno
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 582 ページ: 19-22

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.582.19

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TEM study for self orientated LaNiO3 film along [001]2014

    • 著者名/発表者名
      Naonori Sakamoto, Kotaro Ozawa, Kohei Murakoshi, Tomoya Ohno , Takanori Kiguchi, Takeshi Matsuda, Toyohiko J. Konno, Naoki Wakiya, and Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 582 ページ: 185-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Columnar Grain Boundary Coherence in Yttria-Stabilized Zirconia Thin Film: Effects on Ionic Conductivity2014

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi, Toyohiko J. Konno, Hiroshi Funakubo, Osamu Sakurai, Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Journal of Ceramics Society Japan

      巻: 122 ページ: 72-77

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical and Structural Effects at Columnar Grain Boundary in Yttria-Stabilized Zirconia Thin Film on Ionic Conductivity2014

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi, Yumiko Kodama, Toyohiko J. Konno, Hiroshi Funakubo, Osamu Sakurai, and Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Journal of Ceramics Society Japan

      巻: 122 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier Extraction Dynamics from Ge/Si Quantum Wells in Si Solar Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tayagaki, Yusuke Hoshi, Kazufumi Ooi, Takanori Kiguchi, and Noritaka Usami
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 557 ページ: 368-371

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2013.08.042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of geometry in Si-based photonic nanostructures formed by maskless wet etching process and its impact on optical properties2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hoshi, Takeshi Tayagaki, Takanori Kiguchi, and Noritaka Usami
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 557 ページ: 338-341

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2013.10.066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Evaluation of One-axis Oriented Lead Zirconate Titanate Films using Metal-oxide Nanosheet Interface Layer2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Minemura, K. Nagasaka, T. Kiguchi, T.J. Konno, H. Funakubo, and H. Uchida
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 52 ページ: 09KA04(7)

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.09KA04

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Excess Pb on Epitaxial Growth of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 Thin Films Prepared by Chemical Solution Deposition Process2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi, Yoshihiro Misaka, Masahiko Nishijima, Naonori Sakamoto, Naoki Wakiya, Hisao Suzuki, and Toyohiko J. Konno
    • 雑誌名

      Journal of Ceramics Society Japan

      巻: 121 ページ: 638-643

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.638

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of Atomic Arrangement around 90° Domain Wall in Lead Titanate Thin Film.2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi, Toyohiko J. Konno, Yoshitaka Ehara, Tomoaki Yamada, and Hiroshi Funakubo
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceeding

      巻: 1515 ページ: 1515II0502(6)

    • DOI

      10.1557/opl.2013.1094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure for Hydrothermally-synthesized Epitaxial (KxNa1-x)NbO32013

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Shiraishi, Noriyuki Kaneko, Hiro Einishi, Takao Shimizu, Minoru Kurosawa, Hiroshi Uchida, Takeshi Kobayashi, Takanori Kiguchi, Toyohiko J. Konno, and Hiroshi Funakubo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 ページ: 09KA11(5pages)

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.09KA11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Performance of Lithium Polymer Battery Using Mesoporous Silica/Polymer Hybrid Electrolyte2013

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Nakayama, Takashi Okajima, Yoshihiro Yamamoto, Shinji Baba, Kaede Iizuka, Masayuki Nogami, Dai Mochizuki, Takanori Kiguchi, and Shigeki Kuroki
    • 雑誌名

      Journal of Ceramics Society Japan

      巻: 121 ページ: 723-729

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.723

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro/Crystal structure analysis of CSD derived porous LaNiO3 electrode films2013

    • 著者名/発表者名
      Naonori Sakamoto, Kotaro Ozawa, Tomoya Ohno, Takanori Kiguchi, Takeshi Matsuda, Toyohiko Konno, Naoki Wakiya, and Hisao Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Ceramics Society Japan

      巻: 121 ページ: 619-622

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.619

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Dip Shape in Photonic Nanostructures by Maskless Wet-Etching Process and Its Impact on Optical Properties2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hoshi, Wugen Pan, Takanori Kiguchi, Kazufumi Ooi, Takeshi Tayagaki, Noritaka Usami
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics RAPID COMMUNICATION

      巻: 52 ページ: 080202(4pages)

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.080202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Lattice Defects in an Epitaxial PbTiO3 Thick Film by Transmission Electron Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Aoyagi, T. Kiguchi, Y. Ehara, H. Funakub, and , T. J. Konno
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 566 ページ: 171-174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Annealing Process on the Structure of Mn-Doped BiFeO3 Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      M. Mizugai, T. Kiguchi, N. Usami, K. Shinozaki, T.J. Konno
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 566 ページ: 155-158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-structure around 90° domain wall and elastic interaction with misfit dislocation in PbTiO3 thin film2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kiguchi, K. Aoyagi, Y. Ehara, H. Funakubo, T. Yamada,N. Usami, T.J. Konno
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 566 ページ: 167-170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and Compositional Modulation in Transformation of LPSO Structure in Mg97Zn1Y2 Cast Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi, Yu Ninomiya, Kensuke Shimmi, Kazuhisa Sato, and Toyohiko J. Konno
    • 雑誌名

      Materials Transation

      巻: 54 ページ: 668-674

    • DOI

      10.2320/matertrans.MI201221

    • 査読あり
  • [学会発表] Ferroelectric property in HfO2-ZrO2 film with various metal electordes2014

    • 著者名/発表者名
      Takao Shimizu, Tatsuhiko Yokouchi, Takahiro Oikawa, Takahisa Shiraishi, Takanori Kiguchi, Akihiro Akama, Toyohiko J. Konno Dong Jik Kim, Alexei Gruverman and Hiroshi Funakubo
    • 学会等名
      2014 Joint IEEE International Symposium on ISAF/IWATMD/PFM
    • 発表場所
      PA (USA)
    • 年月日
      20140512-20140516
  • [学会発表] Pb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜における秩序構造の原子分解能観察2014

    • 著者名/発表者名
      範滄宇, 木口賢紀, 今野豊彦
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20140511-20140513
  • [学会発表] Aberration-corrected STEM analysis of ordered structure in Pb(Mg1/3Nb2/3)03 thin films2014

    • 著者名/発表者名
      Cangyu Fan, Takanori Kiguchi, Tomoaki Yamada, and Toyohiko J. Konno
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      20140508-20140510
  • [学会発表] (Hf0.5Zr0.5)O2薄膜の強誘電性評価2014

    • 著者名/発表者名
      横内達彦, 清水荘雄, 及川貴弘, 白石貴久, 木口賢紀, 赤間章裕, 今野豊彦, Alexei Gruverman, 舟窪浩
    • 学会等名
      第61回応用物理学会関係連合講演会(春期)
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] 雰囲気制御下におけるCoxOy系薄膜の室温エピタキシャル成長と異種積層膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      松田晃史, 金子智, 木口賢紀, 吉本護
    • 学会等名
      第61回応用物理学会関係連合講演会(春期)
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] PMN-PT薄膜における規則構造の原子分解能観察2014

    • 著者名/発表者名
      範滄宇, 木口賢紀, 今野豊彦, 山田智明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20140317-20140319
  • [学会発表] Pb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜の原子分解能走査型電子顕微鏡観察2014

    • 著者名/発表者名
      範滄宇, 木口賢紀, 今野豊彦, 安本洵, 山田智明, 長崎正雅
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第38回関東支部講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20140308-20140308
  • [学会発表] Pb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜における化学的秩序構造2014

    • 著者名/発表者名
      木口賢紀, 範滄宇, 今野豊彦, 安本洵, 長崎正雅, 山田智明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] Atomic resolution imaging for Pb-based ferroelectric thin films using aberration-corrected electron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kiguchi
    • 学会等名
      CMSI/CMRI Workshop for Ferroelectrics and Related Materials
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140106-20140106
    • 招待講演
  • [学会発表] Pb(Mg1/3Nb2/3)O3エピタキシャル薄膜における化学的秩序構造の成長過程2013

    • 著者名/発表者名
      範滄宇, 木口賢紀, 今野豊彦, 山田智明
    • 学会等名
      第126回金研所内講演会(2013秋季)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20131128-20131129
  • [学会発表] One-Axis Crystal Oriention of Lead Zirconate Titanate Films on Nanosheet Buffer Layer on Metal Substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi UCHIDA, Yoshiki MINEMURA, Kohei NAGASAKA, Jin Woong KIM, Ken NISHIDA, Takanori KIGUCHI, Toyohiko J. KONNO, and Hiroshi FUNAKUBO
    • 学会等名
      US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Materials
    • 発表場所
      Raleigh, NC (USA)
    • 年月日
      20131103-20131107
  • [学会発表] 収差補正電子顕微鏡によるPb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜における化学的秩序構造の原子分解能観察2013

    • 著者名/発表者名
      範滄宇, 木口賢紀, 今野豊彦, 安本洵, 山田智明, 長崎正雅
    • 学会等名
      第33回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20131024-20131025
  • [学会発表] 緩和型強誘電体における化学的秩序構造の原子分解能観察2013

    • 著者名/発表者名
      木口賢紀、今野豊彦、範滄宇、塚本倫一人、 山田智明
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] Atomic-Resolution STEM Analysis of Hetero-Nanostructure in Relaxor Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kiguchi, C. Fan, T. Tsukamoto, J. Yasumoto, T. Yamada, T. Nagasaki, and T.J. Konno
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science And Technology for Advanced Ceramics (STAC-7)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] Effect of Deposition Condition on Epitaxial Growth of BiFeO3 Thin Films by CSD Method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kiguchi, M. Nishijima, K. Shinozaki, and T.J. Konno
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science And Technology for Advanced Ceramics (STAC-7)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] Orientation dependence of clamping effect in tetragonal Pb(Zr0.35Ti0.65)O3 thin films2013

    • 著者名/発表者名
      J. Yasumoto, T. Yamada, O. Sakata, Y. Imai, T. Kiguchi,
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science And Technology for Advanced Ceramics (STAC-7)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] 化学溶液法により作製されたBaTiO3薄膜のTEMによる微構造・結晶構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      坂元 尚紀、村越 康平、長坂 真臣、木口 賢 紀、今野 豊彦、脇谷 尚樹、鈴木 久男
    • 学会等名
      平成25年度粉末冶金協会春季大会 (第111回講演大会)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130527-20130529
  • [学会発表] 鉛系リラクサー薄膜における化学的秩序構造の原子分解能観察2013

    • 著者名/発表者名
      木口賢紀, 範滄宇, 塚本倫一人, 今野豊彦, 安本洵, 長崎正雅, 山田智明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2013-09-04

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi