強誘電体バンド・ドメインエンジニアリングによる新規光応答性機能開拓

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655192
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 伊藤 満 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30151541)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: Aurivillius 型層状酸化物 / ペロブスカイト型酸化物 / 強誘電性 / バンドギャップ / 強誘電性臨界温度 / リラクサー / Sc 置換 / 光吸収

研究概要

有機、金属系材料では決して得ることのできない強誘電体の絶縁性および強誘電性ドメインを利用した新しい応用分野である光応答に着目し、物質設計と物質合成を同時に行い、その有用性を評価した。各種イオンを既知の強誘電体に置換固溶させることで、バンド構造を変化させて光吸収を可視光域まで広げ、高い可視応答性を有する狭バンドギャップ強誘電体物質群を創出し、系統的な物性制御・光機能性の評価を通して、巨大な光-電気・光-力学的機能を有する強誘電体材料を探索した。これらの結果をもとに、光起電力効果および光圧電効果利用した、光触媒、光アクチュエーターの開発に結びつけることができる物質探索の指針を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative Study of Phase Transition in BaTiO3 Thin Film Grown on (001)-and (110)-Oriented SrTiO3 Substrate (2013)
  • 著者名/発表者名: Takao Shimizu,Dai Suwama,Hiroki Taniguchi,Tomoyasu Taniyama,and Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Journal of Physics:Condensed Matter 巻: VOL:25 ページ: 1320011-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Modification and Domain Structure in a BaTiO3 Film on (110)SrTiO3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Takao Shimizu,Dai Suwama,Hiroki Taniguchi,Tomoyasu Taniyama,and Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: VOL:6 ページ: 0158031-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-induced Reversible and Irreversible Magnetization Switching in Fe/BaTiO3 Heterostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: G.Venkataiah,Y.Shirahata,I.Suzuki,M.Itoh,and T.Taniyama
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: VOL:111 ページ: 0339211-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the Dielectric Response in Ba0.767 Ca0.233 TiO3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Takao Shimizu, Desheng Fu,Hiroki Taniguchi,Tomoyasu Taniyama, and Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: VOL:100 ページ: 1029081-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Phase Transition in Pr0.5 Ca0.5 CoO3 Studied by Sequential Pulse Excitations (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Seko,Y.Okimoto,M.Kurashima,R.Fukaya,T.Egawa,T.Ishikawa,K.Onda,S.-Y.Koshihara,T.Kyomen,and M.Itoh
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 巻: VOl:121 ページ: 369-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic Liquid-mediated Epitaxy of High-quality C60 Crystallites in a Vacuum (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoko Takeyama,Shingo Maruyama,Hiroki Taniguchi,Mitsuru Itoh,Keiji Ueno and Yuji Matsumoto
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: VOL:14 ページ: 4939-4945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Multiferroic Properties in Sm-doped BiFeO3 Thin Films Deposited using Chemical Solution Deposition Method (2012)
  • 著者名/発表者名: S.K.Singh,C.V.Tomy,T.Era,M.Itoh,and H.Ishiwara
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: VOL:111 ページ: 1028011-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of KH2 PO4 Single Crystal with an Artificial Isotope Gradient (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Osada, H. Taniguchi, T. Taniyama, and M. Itoh
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: VOL:109 ページ: 1976011-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectric Phase Transitions in New Aurivillius Oxides: Bi2+2xSr1-2xNb2-x Sc xO9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Thathan Sivakumar and Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: VOL.21 ページ: 10865-10870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of Domain Wall MovementbyPhotoirradiationin Perovskite-type Cobaltite (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Okimoto,M.Kurashima,K.Seko,T.Ishikawa,K.Onda,S.Koshihara,T.Kyomen,and M.Itoh
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: VOL:83 ページ: 1611011-4
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄・アルミ系複酸化物準安定相薄膜の作製と磁性・強誘電性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 濱嵜容丞,清水荘雄,谷口博基,谷山智康,伊藤満
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会(2013)
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] SrTiO3(110)基板上に堆積したBaTiO3薄膜における擬正方晶構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水 荘雄,諏訪間 大,谷口 博基,谷山 智康,伊藤 満
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-17
• [学会発表] スピネル型Fe2 O3 -Al2 O3固溶体薄膜の作製および物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 濱嵜容丞,清水荘雄,谷口博基,谷山智康,伊藤満
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013 年年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-17
• [学会発表] イルメナイト型MgTiO3薄膜の蛍光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 濱嵜容丞,清水荘雄,谷口博基,谷山智康,伊藤満
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] 白色LED用赤色螢光体LaCa1-xSrxAlO4:Euにおける螢光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口雅英,谷山智康,伊藤満
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-09-02
• [図書] Ferroelectrics-Material Aspects",InTech (2011)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu and Mitsuru Itoh
  • 総ページ数: 413-442
  • 出版者: Ferroelectricity in Silver Perovskite Oxides(分担)
• [備考] 伊藤・谷山研究室ホームページ
  • URL: http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/