Si素子上への強誘電体超格子のヘテロ成長による超強誘電体極限材料の創成

通过在硅器件上异质生长铁电超晶格来创建超铁电终极材料

• 批准号: 07248209
• 负责人: 田畑 仁
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07248209/
• 关键词: 強誘電体薄膜; 強誘電体人工格子; Si素子; 集積化知能システム; レーザーアブレーション

極限集積化知能デバイスを実現するため、(1)集積化知能システム極限材料の創製および(2)シリコン知能エレクトロニクスとの融合という2つのアプローチにより新しいデバイス材料の形成を目指す。本年度は、強誘電体人工格子を創製し、主に方法(1)によるアプローチを実施した。具体的には、レーザアブレーション法によりSrTiO_3BaTiO_3超格子およびBi系層状強誘電体人工格子を作製した。前者においては、格子のミスマッチにより積層界面にはGPaオーダーの大変大きな応力が結晶化学的に導入できることが明らかになった。この結晶歪により正方晶の性質が強調された。この圧力効果により人工格子は(Sr, Ba)TiO_3固溶体の単相膜と比較して、高温/高周波数においても高い誘電特性を示した。このように、積層界面に発生する格子歪により、大きな結晶化学的な圧力を常温・常圧でも導入することで、新規の超強誘電特性発現が期待できる。さらに格子歪による結晶構造のピンニング効果により、構造相転移温度(キュリー温度)の高温化への道を拓くものとして期待できる。さらに層状構造をもつBi系層状強誘電体人工格子においては、次元性および結晶対称性を制御することにより強誘電性を人工的に変化させることが可能となった。高度化された知能システムへの適用が期待される極限材料の創出および誘電特性のメカニズムを解明していくうえで、計算化学と組み合わせた人工格子による物質創成は非常に有効であると考えられる。

The realization of extreme integrated knowledge and energy devices,(1) the creation of extreme materials for integrated knowledge and energy systems, and (2) the integration and integration of Silikon knowledge and energy systems, and the formation of new intelligent devices materials are discussed. This year, the strong induction of artificial lattice creation, the main method (1) to implement the In detail, SrTiO_3BaTiO_3 superlattice and Bi-system layered ferroelectric artificial lattice were fabricated by using the method of reverse osmosis. The former is the case with the lattice and the laminated interface. The latter is the case with the crystal chemistry. The properties of these crystals are emphasized. The results of this study show that the dielectric properties of (Sr, Ba)TiO_3 solid solution are higher than those of (Sr, Ba)TiO_3 solid solution at high temperature and high frequency. The development of lattice distortion at the interface between the two layers is expected to increase the pressure at room temperature and normal pressure. The crystal structure of the lattice is inclined to the temperature of structural phase shift, and the temperature of structural phase shift is increased. Layered structure: Bi-system layered ferroelectric artificial lattice: two-dimensional ferroelectric structure: crystal symmetry structure: artificial ferroelectric structure: artificial lattice: artificial lattice: The application of high level knowledge to the creation of limit materials and their inductive properties are discussed in detail in computational chemistry and composition.

项目成果

H. Tabata: "Formation of Bi-based Layered Oxide Films by a Laser Ablation Technique." Jpn. J. Appl. Phys.34. 5146-5149 (1995)

H. Tabata：“通过激光烧蚀技术形成双基层状氧化物薄膜”。

S. Honstu: "Formation of YBa_2Cu_3O_<7-V>/BaTiO_3 multistructures by pulsed laser deposition for high-temperature superconducting device applications" Appl. Phys. Lett.67. 554-556 (1995)

S. Honstu：“通过脉冲激光沉积形成 YBa_2Cu_3O_<7-V>/BaTiO_3 多重结构，用于高温超导器件应用”

H.Tabata: "Strained BaTiO_3/SrTiO_3 superlattices formed by a laser ablation technique and their high dielectric properties." Jpn.J.Appl.Phys.34 No.2A. 544-547 (1995)

H.Tabata：“通过激光烧蚀技术形成的应变 BaTiO_3/SrTiO_3 超晶格及其高介电性能。”

H. Tabata: "Construction of Strained superllatices and Their Dielectric Properties." Mat. Res. Soc. Proc.361. 453-464 (1995)

H. Tabata：“应变超晶结构及其介电性能”。

H. Tabata: "Film Formation of the Perovskite Type Materials(MTiO_3; M=Ca, Sr, Ba, Pb)by a Laser Deposition." Mat. Res. Soc. Proc.361. 533-538 (1995)

H. Tabata：“通过激光沉积形成钙钛矿型材料（MTiO_3；M=Ca、Sr、Ba、Pb）的薄膜。”