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強誘電性/強磁性直交積層セラミックス薄膜による新機能創製に関する研究

利用铁电/铁磁正交层压陶瓷薄膜创造新功能的研究

基本信息

批准号：
15656155
负责人：
脇谷尚樹
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

強誘電性と強磁性の相互作用としてこれまで知られている現象として磁気電気効果(M-E効果)をあげることができる。このように、強誘電性と強磁性を組み合わせると、新たな現象や物性を見いだせる可能性が高く、実際学会でも急速に「マルチフェロイック」というコンセプトの発表は多く、盛り上がりつつある。申請者らは強誘電体と強磁性体の組み合わせを薄膜技術を用いてその相互作用を検討した。強誘電体/強磁性体の積層薄膜に対して申請者が期待している相互作用は、外部磁場により強磁性体に磁歪を与え、その磁歪による歪みを強誘電体に作用させることにより、強誘電性に変調を与えるものである。本年度は強誘電体としてはチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を、強磁性体として超磁歪材料であるTerfenol-Dを用いて、シリコン基板上にPZT/Pt/Terfenol-D/Si積層薄膜をRFマグネトロンスパッタリング法とPLD法を組み合わせて作製した。磁歪の大きさは自作のレーザー変位システムで測定し、in-situ磁場の印加による磁歪の変化を測定した。また、作製した積層薄膜についてPZTの強誘電性ヒステリシスループを外部磁場を変化させながら測定した。その結果、電界強度が小さいマイナーループの際に磁歪の効果は大きく現れて分極は向上することが明らかになった。しかしながら、電界強度が高く、強誘電体が飽和する場合には外部磁場による影響はほとんど観測されないことも見いだされた。このように、磁歪による強誘電性の変調は特にP-Eヒステリシスがマイナーループの場合に明瞭に観測されることが明らかになった。

The interaction between ferromagnetism and strong electromagnetism is known as magnetoelectric effect. The possibility of new phenomena and physical properties is high, and the real time learning is rapid. The applicant discussed the interaction between ferroelectric and ferromagnetic materials in thin film technology. The ferroelectric/ferromagnetic multilayer thin film is expected to interact with the ferroelectric due to the external magnetic field. This year, PZT, ferromagnetic materials, and ferromagnetic materials were used to fabricate PZT/Pt/Terfenol-D/Si multilayer films on silicon substrates by RF synthesis and PLD method. Magnetic deflection measurement of magnetic field The strong conductivity of PZT in the multilayer film is measured by changing the external magnetic field. As a result, the electric field strength is small and the magnetic field is large. When the electric field intensity is high and the strong induction medium is saturated, the influence of the external magnetic field will be detected. In this case, it is necessary to investigate the strong inductive properties of P-E alloy.