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Fabrication and Properties of Barium Titanate Single-Crystalline Pillars Using Epitaxial Contact Phenomenon Characteristic of Nanocrystals

利用纳米晶外延接触现象表征钛酸钡单晶柱的制备及性能

基本信息

批准号：
19206070
负责人：
KUWABARA Makoto
金额：
$ 24.04万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、チタン酸バリウム(BaTiO_3:以下、BTO)ナノ結晶粒子(<10nm)が水熱条件下でエピタキシャル結合(粒子同士が3次元的に結晶方位を揃えて結合する)を起こす現象の確認と、その現象を利用したSrTiO_3(STO)単結晶基板へのBTOナノ結晶エピタキシャル薄膜(及びピラー)の作製を目的としたものである。主要な成果として、(1)水/エタノール系加熱条件下(150℃)でBTOナノ結晶を合成すると数100個のBTO結晶(20-50nm)がエピタキシャル結合した凝集体が得られること、(2)電気泳動堆積(EPD)法によりSTO基板上に作製したBTOナノ結晶粒子薄膜を大気中600℃以上で熱処理するとBTOナノ結晶エピタキシャル薄膜が得られること、及び(3)EPD法で作製した5-10nm-BTOナノ結晶薄膜のKOH熱水処理(150℃)によるエピタキシャル薄膜化(単結晶化)の可能性を示す結果が得られた。これらの結果より、BTO結晶のエピタキシャル結合現象を用いた単結晶ピラーの合成が可能であることを確認することができた。

は, this study チタン acid バリウム (BaTiO_3: the following, BTO) ナノ crystal particles (< 10 nm) が hydrothermal conditions でエピタキシャル combination (particles with が 3rd dimensional に crystal orientation を Jian えて combining する) を up こすの confirm と, その phenomenon を using した SrTiO_3 (STO) 単へ crystal substrate <s:1> BTOナノ crystallized エピタキシャである films (and びピラびピラ) を preparation を purpose とたたた <s:1> であるである. な main achievements として, (1) water / エタノール system under the condition of heat (150 ℃) で BTO ナノ crystallization を synthetic すると number 100 の BTO crystallization (20 to 50 nm) がエピタキシャル combining した coagulation collective が must られること bathing, (2) electric 気 accumulation method (EPD) により STO substrate に cropping した BTO ナノ crystallization particle film を気 of above 600 ℃ heat で処すると BTO ナノ crystallization エピタキシャル film が must られること and び (3) EPD で cropping した 5-10 nm - BTO ナノ crystal film の KOH 処 manage hot water (150 ℃) によるエピタキシャル film is changed (単 crystallization) possibility のをす knot If が, we get られた. これらの results より, BTO crystallization のエピタキシャル phenomenon of combining をいた単 crystallization ピラーの synthetic が may であることを confirm することができた.