• 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

ナノ構造を利用したマルチフェロイック結晶の創製とその外場応答

研究課題

研究課題/領域番号 25706022
研究種目

若手研究(A)

研究機関東京大学

研究代表者

高橋 竜太  東京大学, 物性研究所, 助教 (80546573)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードマルチフェロイック / ナノ構造 / 酸化物
研究概要

本研究は磁性と強誘電性を併せ持つマルチフェロイック材料の薄膜結晶を作製し、誘電物性を磁場で制御するデバイス、磁性を電場で制御するデバイスをそれぞれ作製することを目的としている。マルチフェロイックな特性を持つ薄膜材料を作るべく2つのアプローチを取り、実験研究を進めている。
1つ目のアプローチとしてダブルペロブスカイト構造を有する強磁性体La_2NiMnO_6を強誘電体化することを目的としている。この系はスピンと格子(フォノン)の結合が強い系として知られていて、EuTiO_3薄膜結晶のようにストレインを印加することで強誘電性が誘起することが予想される。SrTiO_3基板上に薄膜を作製し、引っ張り応力を印加することができ、強誘電体化することに初めて成功した。現在、この系の強誘電性の詳細を理解するため、第一原理計算グループと共同研究を進めている。
2つ目のアプローチとして強誘電性のペロブスカイト薄膜の中に磁性を有するスピネル結晶のナノ構造を埋め込んだ薄膜を自己生成的に作製し、室温で電気磁気特性を持つ結晶を作製することを目的としている。その一環としてマグネタイトのナノピラミッド構造を自己生成的に作製する技術を新しく開発することに成功した。スピネルの表面エネルギーの強い異方性を利用することで、フリースタンディングなナノ結晶が自己的に成長することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ダブルペロブスカイト構造を有する強磁性体La_2NiMnO_6を強誘電体化すること、そしてスピネル構造のナノ構造を自己生成的に成長させることに成功することができた。ナノ構造を利用した強誘電―強磁性結晶を用いたデバイス作製に向け、当初の計画通りに進展した。

今後の研究の推進方策

強誘電性と強磁性を有するナノ構造を作製する技術が整いつつある。この強みを活かして、新しい薄膜デバイスの作製へと応用していく。

次年度の研究費の使用計画

購入物品に一部変更があったため。
平成26年度の消耗物品の購入へ利用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spontaneous growth of strain-free magnetite nano crystals via temperature-driven dewetting2014

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, H. Misumi, T. Yamamoto, and M. Lippmaa
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 14 ページ: 1264-1271

    • DOI

      10.1021/cg5000414

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epitaxial Bi5Ti3FeO15-CoFe2O4 pillar-marix mutiferroic nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      A. Imai, X. Cheng, H. L. Xin, E. A. Eliseev, A. N. Morozovska, S. V. Kalinin, R. Takahashi, M. Lippmaa, Y. Matsumoto and V. Nagarajan
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 12 ページ: 11079-11086

    • DOI

      10.1021/nn404779x

    • 査読あり
  • [学会発表] Pyroelectric detection of spontaneous polarization in multiferroic La2NiMnO6 thin films2014

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, I. Ohkubo, M. Kitamura, M. Oshima, M. Lippmaa
    • 学会等名
      Material Research Society 2014 Spring meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20140421-20140425
    • 招待講演
  • [学会発表] La2NiMnO6薄膜の強誘電性2014

    • 著者名/発表者名
      高橋竜太、大久保勇男、北村未歩、桜井康成、尾嶋正治、長康雄、Mikk Lippmaa
    • 学会等名
      第61回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(東京都)
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] Interfacial capacitance between an Fe3O4 film and a Nb:SrTiO3 substrate2013

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, Y. Cho and M. Lippmaa
    • 学会等名
      Material Research Society 2013 Fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20131201-20131206
  • [学会発表] Self-assembled growth of magnetite nano-pyramid2013

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, H. Misumi, T. Yamamoto, M. Lippmaa
    • 学会等名
      Material Research Society 2013 Fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20131201-20131206
  • [学会発表] Spontaneous growth of Fe3O4 nano-pyramid arrays2013

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, T. Yamamoto, M. Lippmaa
    • 学会等名
      Workshop on Oxide Electronics 20
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      20130922-20130925
  • [学会発表] マグネタイトのピラミッド構造の初期成長2013

    • 著者名/発表者名
      高橋竜太、三隅光、山本剛久、Mikk Lippmaa
    • 学会等名
      第74回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 年月日
      20130916-20130920
  • [学会発表] Pyroelectric response of an Fe3O4/Nb:SrTiO3 interface2013

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, M. Lippmaa
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      20130714-20130719

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