金属酸化物強誘電体ナノ粒子作製とその物性評価―強誘電材料におけるサイズ効果検証―
金属氧化物铁电纳米颗粒的制备及其物理性能评价-铁电材料中尺寸效应的验证-
基本信息
- 批准号:14750247
- 负责人:
- 金额:$ 2.18万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2003
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度は、均一な粒子径を持つ単分散Pb(Zr, Ti)O_3(以後、PZTと称する)ナノ粒子で構成した薄膜を作製しその電気特性と光学特性を調べた。まず、N : YAGレーザの3倍波(波長が355nm)を利用してPZTセラミックスターゲットを酸素雰囲気中でレーザアブレーションし、それにより発生したナノ粒子を気相中で分散したまま電気炉を通すことで単結晶のPZTナノ粒子を作製した。レーザアブレーションと熱処理により作製したPZTナノ粒子を、微分型電気移動度分級装置を利用して、その粒径別に分級した後、ナノ粒子を運搬するキャリアーガスと共にノズルを通し噴射することで、単分散PZTナノ粒子を種々の基板上に堆積した。まず、粒子径9nmの単分散PZTナノ粒子をシリコン基板上に堆積し、光学顕微鏡と走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、その薄膜の形状を調べた。約3Torrの圧力下で、キャリアーガスを0.3slm(standar liter per minute)の流量とし、基板上に堆積することで、膜厚100nm以上の透明な薄膜が作製できた。SEMを利用した薄膜表面観察の結果から、薄膜を構成している単分散PZTナノ粒子は、基板上の粒子堆積後にも、その形状と粒径を維持していることがわかった。単分散PZTナノ粒子を、可視・紫外光領域に透明であるCaF基板上に堆積し薄膜化し、その光吸収測定を行い、ペロブスカイト構造とパイロクロア構造を有するPZTナノ粒子(粒子径約9nm)の光吸収特性の違いを明らかにした。さらに、約9nmの粒子径をもつ単分散PZTナノ粒子薄膜を用いた金属-強誘電体-金属キャパシター構造も作製しており、そのキャパシターが持つ誘電特性や強誘電特性について調べた。
In this year, the electrical and optical properties of Pb(Zr, Ti)O_3(PZT) thin films with uniform particle size were adjusted. The triple-wave (wavelength: 355nm) of the N : YAG crystal is used to produce crystalline PZT particles in the active phase. The PZT particles are separated by heat treatment, and the PZT particles are deposited on the substrate. For example, PZT particles with a particle diameter of 9nm are deposited on a substrate, and the shape of the thin film is adjusted by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Transparent thin films with a film thickness of more than 100nm are produced at a flow rate of 0.3 slm (standard liter per minute) at a pressure of about 3Torr and deposited on the substrate. SEM is used to observe the surface of thin films. The structure of thin films is dispersed. The particles are deposited on the substrate. The shape and particle size of PZT particles are maintained. The optical absorption characteristics of PZT particles (particle diameter of about 9nm) are clearly demonstrated by the deposition of PZT particles on CaF substrates in the transparent, visible and ultraviolet fields, and the measurement of optical absorption. In addition, the particle diameter of about 9nm is about 9nm, and the dispersion of PZT particles is about 9 nm. In the middle of the particle film, the metal-ferroelectric-metal structure is fabricated. In the middle of the particle film, the dielectric properties and the dielectric properties are adjusted.
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.S.Seol et al.: "Crystallization process of complex ferroelectric metal oxide nanoparticles (of a size) produced by laser ablation"Journal of Aerosol Science. Abstract of EAC. 567 (2003)
K.S.Seol 等人:“激光烧蚀产生的复杂铁电金属氧化物纳米颗粒(一定尺寸)的结晶过程”《气溶胶科学杂志》。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.S.Seol, S.Tomita, K.Takeuchi, T.Miyagawa, T.Katagiri, Y.Ohki: "Gas-phase production of monodisperse lead zirconate titanate nanoparticles"Appl. Phys. Lett.. 81・10. 1893 (2002)
K.S.Seol、S.Tomita、K.Takeuchi、T.Miyakawa、T.Katagiri、Y.Ohki:“单分散锆钛酸铅纳米颗粒的气相生产”Appl.. 1893(2002)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.S.Seol, K.Takeuchi, T.Miyagawa, Y.Ohki: "Characteristics of nanoparticles formed during pulsed laser ablation of SrBi_2Ta_2O_9"Jpn. J. Appl. Phys.. 41・9. 5654 (2002)
K.S.Seol、K.Takeuchi、T.Miyakawa、Y.Ohki:“SrBi_2Ta_2O_9 的脉冲激光烧蚀过程中形成的纳米颗粒的特性”Jpn. Phys.. 5654 (2002)。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Kato, H.Sato, Y.Ohki, K.S.Seol, T.Noma: "Similarities in the electrical conduction processes in hydrogenated amorphous silicon oxynitride and silicon nitride"Journal of Physics C. 15. 2197 (2003)
H.Kato、H.Sato、Y.Ohki、K.S.Seol、T.Noma:“氢化非晶硅氮氧化物和氮化硅中导电过程的相似性”物理学杂志 C. 15. 2197 (2003)
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