透過型電子顕微鏡による磁性強誘電体の結晶構造と磁性・誘電性ドメイン構造の解析

使用透射电子显微镜分析磁性铁电材料的晶体结构和磁/介电域结构

基本信息

  • 批准号:
    05J00533
  • 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 JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

磁性強誘電体の結晶構造やドメイン構造と磁性との関係に着目して、透過型電子顕微鏡法を用いて研究を行った。まず、昨年度までに合成が成功しているBi_<1-X>La_XMnO_3の変調構造と強磁性磁区構造、さらにはそれらの関係について、ローレンツ電子顕微鏡法と通常の透過型電子顕微鏡法を併用し、調べた。本系の変調構造についてはq〜0.13a^*の変調ベクトルをもち平均構造と非整合の変調構造を持つことが分かった。ローレンツ電子顕微鏡法により、この変調構造相は強磁性であることを明らかにした。また、強磁性磁区は結晶磁気異方性の弱いソフト磁性体に典型的に見られる構造を持ち、さらに変調構造との相関は見出されなかった。最近、磁性強誘電体として見出された六方鉄酸化物(Ba_<0.5>Sr_<1.5>Zn_2Fe_<12>O_<22>)の局所磁性と磁場誘起常誘電-強誘電相転移を調べた。本系は340K以下でらせん磁性を示すがローレンツ電子顕微鏡で観察した結果、試料の薄い部分で強磁性磁区が観察された。これはらせん磁性が薄膜効果のために変調を受け、生じたものと考えられるが、詳細については今後更なる研究が必要である。さらに、磁場誘起常誘電-強誘電相転移における結晶構造相転移をその場電子顕微鏡観察し、結晶構造の変化を見出した。磁性強誘電体の電場下での結晶構造や磁気構造の変化を観察するために、電極付き電子顕微鏡試料の作製を行った。テストサンプルとして室温で電荷整列を起こすマンガン酸化物を採用し、作製にはFocused Ion Beam(FIB)を用いた。実際に作製した試料をSTM tipを有した電子顕微鏡その場観察ホルダーで実験した結果、設計した試料は実際に機能することが分かったが、高い電圧を印加すると試料と試料ホルダーの接着が弱くなる問題が生じた。この問題点を考慮に入れた新たな試作品を作製、実験に取り掛かった。
Strong magnetic induced electricity body の crystal structure や ド メ イ ン tectonic と magnetic と の に masato department with mesh し て, through type electronic 顕 を micro mirror method with い を line っ て research た. ま ず, yesterday's annual ま で に synthetic が successful し て い る Bi_ < 1 - X > La_XMnO_3 の - structure と strong magnetic magnetic area, さ ら に は そ れ ら の masato is に つ い て, ロ ー レ ン ツ electronic 顕 と micro mirror method usually の through type electronic 顕 を micro mirror method and し, べ た. The department の - adjustable structure に つ い て は q ~ 0.13 a ^ * の - adjustable ベ ク ト ル を も ち average tectonic と nonintegrated の - adjustable structure を hold つ こ と が points か っ た. ロ ー レ ン ツ electronic 顕 micro mirror method に よ り, こ の - the tectonic facies は strong magnetic で あ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, strong magnetic magnetic magnetic 気 は crystallization square difference の weak い ソ フ ト magnetic body に typical に see ら れ る tectonic を hold ち, さ ら に - adjustable structure と の phase masato は shows さ れ な か っ た. Recently, strong magnetic induced electricity body と し て shows さ れ た six-party iron objects acidification content (Ba_ < 0.5 > Sr_ < 1.5 > Zn_2Fe_ < 12 > O_ < 22 >) の magnetic と magnetic field induced by the planning often induced electric - strong induced electric phase shift を adjustable べ た. The department は below 340 k で ら せ ん magnetic を shown す が ロ ー レ ン ツ electronic 顕 micromirror で 観 examine し た results, try の い thin part で strong magnetic magnetic が 観 examine さ れ た. こ れ は ら せ ん が magnetic thin film unseen fruit の た め に - adjustable を け, raw じ た も の と exam え ら れ る が, detailed に つ い て は future more な る research が necessary で あ る. さ ら に, magnetic field induced planning often induced electric - strong induced electric phase shift に お け る crystallization tectonic facies planning move を そ の field electron 顕 micromirror 観 し, crystal structure の - turn out を し た. Strong magnetic induced electricity body の under electric field で の crystallization structure や magnetic 気 の variations change を 観 examine す る た め に, pay き electrodes 顕 micro mirror sample の cropping を line っ た. テ ス ト サ ン プ ル と し て room-temperature で charge since the whole column を こ す マ ン ガ ン acidification を adopts し, cropping に は Focused Ion Beam (FIB) を い た. Be interstate に cropping し た sample を STM tip を have し た electronic 顕 micromirror そ の field 観 examine ホ ル ダ ー で be 験 し た results, design し た sample は be interstate に function す る こ と が points か っ た が, high い electric 圧 を Inca す る と try material と material ホ ル ダ ー の then が weak く な る problem が raw じ た. <s:1> the problem points を consider に to be included in れた new たな trial works を for production and experimentation に to be listed in った.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
材料開発のための顕微鏡法と応用写真集 (担当セクション「マンガン酸化物の磁区構造 : ローレンツ電顕観察」)
用于材料开发的显微镜和应用照片采集(负责部分:“氧化锰的磁畴结构:洛伦兹电子显微镜观察”)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    日本金属学会編 分担執筆 (浅香透;木本浩司;松井良夫)
  • 通讯作者:
    松井良夫)
Observation of magnetic domain structures in La_1-xSr_xMnO_3
La_1-xSr_xMnO_3磁畴结构的观察
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Asaka;S. Mori;Y. Horibe;K. Takenaka;K. Ishizuka;K. Kimoto and Y. Matsui
  • 通讯作者:
    K. Kimoto and Y. Matsui
Strong pinning effect and magnetic nanodomain formation by coupling between magnetic and crystallographic domains in the ordered double perovskite Ba2FeMoO6
  • DOI:
    10.1103/physrevb.75.184440
  • 发表时间:
    2007-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Asaka, T.;Yu, X. Z.;Matsui, Y.
  • 通讯作者:
    Matsui, Y.
Nanostructural evidence at the phase boundary of A-and C-type antiferromagnetic phases in Nd_<1-x>Sr_xMnO_3.
Nd_<1-x>Sr_xMnO_3 中 A 型和 C 型反铁磁相的相界处的纳米结构证据。
Diffuse phase transition and anisotropic nanodomains in Nd_<0.2>Sr_<0.8>MnO_3.
Nd_<0.2>Sr_<0.8>MnO_3 中的弥散相变和各向异性纳米域。
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  • 通讯作者:
    浅香 透,岡部 桃子,福田 功一郎,石澤 伸夫,舟橋 司朗,広崎 尚登,廣瀬 左京,春木 康平,奥村幸司,木村 剛

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