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薄膜結晶成長技術によって作成した電場・磁場によって変調可能な人工電気磁気効果（ME）物質の、ME効果のさらなる増大及びその変調メカニズムの探査を目的として、以下の研究を実施した。
１）Cr2O3(/Cr2O3±x)（異方位）/LiNbO3(/Cr2O3±x)/Cr2O3エピタキシャル薄膜の作製
昨年度得られた成膜条件を用いて双晶構造を有するCr2O3を2層目に成長させた試料を作製した。また、比較の為にエピタキシャル歪みの異なる（圧縮応力と引っ張り応力）Cr2O3薄膜を作製した。界面に酸素欠損磁性層としてCr2O3±xを導入することにより双晶構造が容易に導入できることが分かった。これは、格子不整合によりCr2O3のドメインが回転しやすいためであると思われる。一方で、Cr2O3±xはエピタキシャル成長時のバッファー層的役割を果たし、第2層Cr2O3の応力緩和を促進することがわかった。
２）Cr2O3(/Cr2O3±x)/LiNbO3(/Cr2O3±x)/Cr2O3エピタキシャル薄膜の磁気誘電特性
双晶を有する試料は、双晶界面に存在する欠陥の影響を反映して磁化値が増大するものの漏れ電流が大きくなり、結果ME変換係数が小さくなることが明らかになった。また、エピタキシャル応力ひずみの向きによって第一層と第二層のCr2O3の誘起磁気モーメントが変わることが明らかとなり、その結果電界・磁界に対してCr2O3単層と比較して5倍の電気磁気効果係数を有していることが分かった。また、磁化測定・誘電測定により常誘電・反強磁性のCr2O3がLiNbO3を挿入した超格子は強誘電・強磁性となることが明らかとなった。
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