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パルス光照射を用いた分極傾斜ナノ構造膜の作製手法創出

创建使用脉冲光照射生产偏振梯度纳米结构薄膜的方法

基本信息

批准号：
21K04146
负责人：
北中佑樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

誘電体材料の高機能化手法として、異なる分極状態を持つ材料をナノ領域で人工的に複合化し、界面領域に分極傾斜構造を構築する方法が期待されている。本研究では、ナノ構造を含有した有機金属溶液を光照射によって結晶化し、膜中に分極傾斜構造を含有する薄膜形成プロセスを開発することを目的とする。BaTiO3ナノ粒子とアルカリNb系有機金属溶液を用いた分極傾斜構造膜の作製を実施した。昨年度までにナノ粒子を核膜の結晶化を達成し、分極傾斜構造を持つ薄膜の作製に成功したが、膜中の欠陥構造が原因で漏れ電流が大きく、正確な電気物性評価が困難だった。本年度は、光照射条件の最適化と元素ドーピングによって絶縁性を向上させ、漏れ電流の影響なく薄膜の強誘電性の評価を実現した。この成果をもとに、傾斜組成の異なる種々の構造薄膜を作製・物性評価し、異種材料ナノ粒子の含有が膜物性に及ぼす影響を明らかとした。一方で、ナノ粒子近傍の結晶構造が膜全体の電気物性に影響を及ぼす機構については未解明であることが今後の課題である。上記の未解明な機構を明らかにし、さらに電子状態計算を用いた分極傾斜構造の物性予測を実現に向けて、アルカリNb系材料の構造計算も引き続き実施した。多様な結晶構造をとりうるNb系ペロブスカイトの構造計算を効率化する目的で、機械学習を取り入れた材料物性計算を実施し、外部電場で引き起こされる結晶相変化の様子を調べた。電子状態計算によって得られた成果を中心に、対外的な発表も行っている。

Electronic materials can be used in high-tech technology, electronic materials in the field of industrial integration, and interface technology in the field of technology. In this study, the system contains the crystallization of photoluminescence of organic metal solution, and the formation of a thin film in the film. BaTiO3 particles are used to fabricate NB organic metal solutions using an oblique structure to form a film. Last year, the crystallization of the particle nuclear film was achieved, the thin film was successfully fabricated, the cause of the leakage current was high, and the physical properties of the electrical properties were affected. This year, the most sensitive elements of light irradiation conditions, leakage current effects, strong electrical properties of thin films, leakage current effects, strong electrical properties. The results show that the film is made of several kinds of materials, and the particles of several kinds of materials contain the physical properties of the film. One side, the particle near the crystal results show that all the electrical and physical properties of the film and the organization do not understand the problem in the future. The previous department has not explained that the mechanical and electrical status calculation system has been used to calculate the physical properties of the system, and the NB series materials have been used to make the calculation. The purpose of multi-mechanical analysis is that the calculation of mechanical properties of materials is carried out, and the phase transformation of mechanical properties of materials is introduced by the external electric field. The electronic state calculation system can be used in the results center and the other tables.