レーザMBE法による強誘電体/強磁性体傾斜機能材料の創成

激光MBE法制备铁电/铁磁功能梯度材料

• 批准号: 08243236
• 负责人: 田畑 仁
• 金额: $ 1.22万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08243236/
• 关键词: レーザーMBE; 傾斜機能材料; 原子層成長; 酸化物結晶成長; 強誘電体; 強磁性体; RHEED

(1)ペロブスカイト構造を持つ機能性酸化物の中で、特に(強)誘電体、(強)磁性体に着目し、格子定数、熱膨張係数等のパラメータを考慮してヘテロ成長が期待される以下の組み合わせを選定した。選定材料は、誘電体;MTiO_3、磁性体;MMnO_3,MCoO_3(M=Ba,Sr,Ca,La etc.)である。(2)レーザアブレーションを用いたMBE成膜法による傾斜構造の形成。先ず誘電体同士、磁性体同士の傾斜組成化を行い電気・磁気特性の評価を行った。例えば(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3で、数種類の組成(x)を傾斜層として組み合わせることにより、多段階のキュリー温度を持ち、広範囲な温度域で高い誘電特性を示す傾斜誘電材料が創成できた。(3)傾斜構造成長過程の評価。傾斜構造形成中に反射電子線回折装置(RHEED)によるその場観察により、ペロブスカイト構造形成のメカニズムと傾斜構造の成長過程を調べた。(4)計算化学による材料設計。パソコンを用いた分子動力学計算により、傾斜構造化に伴う最適結晶構造を予測した。

(1)The following combinations of functional acids, such as medium and special (strong) inducers and (strong) magnets, are selected in consideration of their properties, lattice constants, thermal expansion coefficients, etc. Selected materials: Ba, Cu, Cu, Mo, Moである。(2)The formation of inclined structure by MBE film formation method First, the evaluation of the electric and magnetic properties of the inclined composition of the induced electric and magnetic substances is carried out. For example,(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3 has several kinds of composition (x), such as inclined layer, multi-stage layer and multi-stage layer. (3)A review of the growth process of inclined structures. Reflective electron beam reflector (RHEED) is used to adjust the field observation, structure formation and growth process of inclined structure. (4)Computational chemistry and material design. Molecular dynamics calculations are used to predict optimal crystalline structures.

项目成果

S.Hayamizu: "Preparation of Crystallized Zinc Oxide (ZnO) Films on Amorphous Glass Substrates by a Laser Ablation Technique." J.Appl.Phys.80. 787-791 (1996)

S.Hayamizu：“通过激光烧蚀技术在非晶玻璃基板上制备结晶氧化锌 (ZnO) 薄膜。”

H.Tanaka: "Molecular dynamics simulation for the crystal structures of ferroelectric and dielectric materials of BaTiO3-SrTiO3-CaTiO3" Phys.Rev.B. 53. 14112-14116 (1996)

H.Tanaka：“BaTiO3-SrTiO3-CaTiO3 铁电和介电材料晶体结构的分子动力学模拟”Phys.Rev.B。

S.Honstu: "Giant Electric Field Effect on Al/BaTiO/(Y_<0.6>Pr_<0.4>) Ba_2Cu_3O_y structures" Jpn.J.Appl.Phys.6B. L184-L187. (1996)

S.Honstu：“Al/BaTiO/(Y_<0.6>Pr_<0.4>) Ba_2Cu_3O_y 结构的巨电场效应”Jpn.J.Appl.Phys.6B。

S.Honstu: "Electrical properties of hydroxyapatite thin films grown by laser deposition." accepted for Thin Solid Films.(1997)

S.Honstu：“激光沉积生长的羟基磷灰石薄膜的电特性。”

H.Tabata: "Epitaxial Growth of Bi-Layered Structured Superlattce by a Pulsed Lasser Deposition and Their Dielectric Properties." invited paper on Mat.Res.Soc.Symp.401. 73-84 (1996)

H.Tabata：“通过脉冲激光沉积实现双层结构超晶格的外延生长及其介电性能。”