新しい強磁性強誘電体合成法の確立と電気・磁気特性最適因子の解明

建立新的铁磁和铁电合成方法并阐明电学和磁学性能的最佳因素

• 批准号: 09F09608
• 负责人: 木村 秀夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09608/
• 关键词: 強磁性強誘電体; ビスマスフェライト; 薄膜; 複合ペロブスカイト; 結晶構造; エピタキシャル成長; 相転移温度; マンガン添加

これまで多くの物質においてマルチフェロイック現象が報告されているが、室温において強磁性体であり、強誘電体でもあるものは限られる。中でもBiFeO3は代表的なマルチフェロイック材料で、多くの研究成果が報告されているが、磁気的には反強磁性体であることと、電気的にはリーク電流が大きいため、研究のブレークスルーは中々実現しなかった。これまで我々も、元素置換により材料中の欠陥起因のリーク電流を軽減させることや、適当な基板結晶を用いて薄膜を成膜して基板結晶との電子移動を制御するなどのBiFeO3の改良研究は実施してきた。昨年度までは、BiFeO3単独では改良に限界があるため、類似物質であるBiMnO3とのダブルペロブスカイト構造に着目し、主としてBi2FeMnO6薄膜結晶を成膜して、その磁気特性、強誘電特性を評価した。その結果、リーク電流による強誘電特性の詳細な評価は困難であることがわかった。そこで今年度は、強誘電特性の評価に圧電応答顕微鏡を用いた。これを用いることで、ナノレベルオーダーでの電気特性の評価が可能となり、どこにリーク電流の原因があるのかを追求することが可能となった。さらに、SnTiO3+xに注目し、単独では非平衡状態でしか存在にも係わらず、YMnO3とSnTiO3+xとの多層膜とすることで安定に存在させることに成功した。多層膜の積層構造を、2、4、8層と変化させた場合の電気特性について評価しζ層数を多くすることで電気特性が改善されることを見出した。

This phenomenon is reported in the case of ferromagnetic materials and ferroelectric materials at room temperature. BiFeO3 is a representative of BiFeO3. Many research results have been reported, such as magnetic antiferromagnetism, electric current, and research results. The improvement of BiFeO3 was studied in order to reduce the emission current due to the substitution of elements in the materials and to control the electron movement in the film formation and substrate crystallization. BiFeO3 is an independent and improved thin film. BiFeO3 is an analog material. BiFeO6 is a thin film. BiFeO3 is an independent and improved thin film. BiFeO6 is an analog material. BiFeO3 is a thin film. BiFeO6 is a thin film. Detailed evaluation of the strong inductive characteristics of the electric current This year, the evaluation of strong inductive characteristics of the voltage response micro-mirror. The evaluation of the electrical characteristics of the current is possible. In addition, SnTiO3 +x and YMnO3 +x multilayer films are stable and stable. The electrical characteristics of multilayer structures with 2, 4 and 8 layers are improved by increasing the number of layers.

项目成果

New designed multiferroic materials of YMnO3/SnTiO3+x

新设计的YMnO3/SnTiO3 x 多铁材料

• 发表时间: 2011
• 作者: H.Y.Zhao;H.Kimura;他3名
• 通讯作者: 他3名

Room temperature multiferroic properties of Nd:BiFeO3/Bi2FeMnO6 bilayered films

• DOI: 10.1063/1.3271032
• 发表时间: 2009-12
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Hongyang Zhao;H. Kimura;Zhenxiang Cheng;Xiaolin Wang;T. Nishida

Materials Science Approach for Improvement of Bismuth-Iron base Multiferroic Thin Film

改进铋铁基多铁性薄膜的材料科学方法

• 发表时间: 2010
• 期刊: Materia Japan
• 作者: H.Y.Zhao;et al;H.Kimura.Z.X.Cheng.H.Y.Zhao at al
• 通讯作者: H.Kimura.Z.X.Cheng.H.Y.Zhao at al

New Multiferroic Materials : Bi2FeMnO6 in Ferroelectrics-Material Aspects

新型多铁材料：铁电材料方面的 Bi2FeMnO6

• 发表时间: 2011
• 作者: H.Y.Zhao;H.Kimura;他4名
• 通讯作者: 他4名

Multiferroic double-perovskite Bi2FeMnO6 hollow particles

• DOI: 10.1016/j.cap.2010.10.015
• 发表时间: 2011-05
• 期刊: Current Applied Physics
• 影响因子: 2.4
• 作者: Yiping Du;Zhenxiang Cheng;Hongyang Zhao;H. Kimura;Peng-Gang Zhang;Zaiping Guo;Xiaolin Wang