Investigateion of electronic functions of transition metal oxynitrides

过渡金属氮氧化物的电子功能研究

• 批准号: 24760005
• 负责人: HIROSE Yasushi
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24760005/
• 关键词: 酸窒化物; 固体化学; 薄膜; 強誘電体; 半導体; 強磁性体; エピタキシャル薄膜; エレクトロニクス; エピタキシャル成長; イオンビーム分析; 複アニオン化合物

High quality crystals of transition metal oxynitrides were synthesized in epitaxial thin film forms by nitrogen-plasma assisted pulsed laser deposition. As a result, (1) we found that perovskite SrTaO2N thin film grown under compressive epitaxial strain consisted of small ferroelectric domains and relaxor ferroelectric-like matrix region. DFT calculation suggested that these properties are related with trans- and cis- arrangement of oxygen and nitrogen in TaX6 octahedra, respectively. (2) We controlled the electrical conductivity of SrTaO2N and anatase TaON thin films from insulator to degenerated semiconductor by introducing anion vacancies as electron donor. (3) We succeeded in synthesizing ferromagnetic La0.75Sr0.25MnO3-xNx by solid phase epitaxy method with higher Curie temperature than than the oxide thin film. These results indicated that transition metal oxynitrides are a promissing materials for electronic or magnetic application.

采用氮等离子体辅助脉冲激光沉积法制备了高质量的过渡金属氮氧化物晶体。结果表明：（1）在压外延条件下生长的SrTaO_2N薄膜由小的铁电畴和弛豫的类铁电基体区组成。DFT计算表明，这些性质分别与TaX_6八面体中氧和氮的反式和顺式排列有关。(2)通过引入阴离子空位作为电子给体，控制了SrTaO_2N和SrTaON薄膜的电导率从绝缘体转变为简并半导体。(3)我们用固相外延法成功地合成了具有铁磁性的La_（0.75）Sr_（0.25）MnO_（3-x）N_x薄膜，其居里温度高于氧化物薄膜。这些结果表明，过渡金属氮氧化物是一种很有前途的电子或磁性材料。

项目成果

Ferroelectricity in Epitaxial thin film of Perovskite Oxynitride SrTaO2N

钙钛矿氮氧化物SrTaO2N外延薄膜的铁电性

• 发表时间: 2012
• 作者: Yasushi Hirose;Daichi Oka;Tetsuya Hasegawa
• 通讯作者: Tetsuya Hasegawa

アナターゼ型TaONエピタキシャル薄膜の物理特性II

锐钛矿型TaON外延薄膜II的物理特性

• 发表时间: 2012
• 作者: Yasushi Hirose;Daichi Oka;Tetsuya Hasegawa;岡 大地，廣瀬 靖，伊藤誠二，森田 明，松崎浩之，福谷克之，石井 聡，笹 公和，関場大一郎，長谷川哲也;鈴木 温，廣瀬 靖，岡 大地，中尾祥一郎，松崎浩之，福谷克之，石井 聡，笹 公和，関場大一郎，福村知昭，長谷川哲也
• 通讯作者: 鈴木 温，廣瀬 靖，岡 大地，中尾祥一郎，松崎浩之，福谷克之，石井 聡，笹 公和，関場大一郎，福村知昭，長谷川哲也

Dielectric Properties of d^0 Perovskite Oxynitride ATaO_2N Epitaxial Thin Films

d^0钙钛矿氮氧化物ATaO_2N外延薄膜的介电性能

• 发表时间: 2013
• 作者: 岡大地;廣瀬靖;神坂英幸;福村知昭;長谷川哲也;岡 大地;岡 大地
• 通讯作者: 岡 大地

Optical and electrical transport properties of anatase TaON epitaxial thin film

锐钛矿型TaON外延薄膜的光电传输特性

• 发表时间: 2013
• 作者: A. Suzuki;Y. Hirose;D. Oka;S. Nakao;H. Matsuzaki;K. Fukutani;S. Ishii;K. Sasa;D. Sekiba;T. Fukumura;T. Hasegawa
• 通讯作者: T. Hasegawa

アナターゼ型TixTa1-xO1+yN1-z薄膜のエピタキシャル成長

锐钛矿型TixTa1-xO1+yN1-z薄膜的外延生长

• 发表时间: 2013
• 作者: A. Suzuki;Y. Hirose;D. Oka;S. Nakao;H. Matsuzaki;K. Fukutani;S. Ishii;K. Sasa;D. Sekiba;T. Fukumura;T. Hasegawa;鈴木温，廣瀬靖，岡大地，中尾祥一郎，松崎浩之，福谷克之，石井聡，笹公和，関場大一郎，福村知昭，長谷川哲也
• 通讯作者: 鈴木温，廣瀬靖，岡大地，中尾祥一郎，松崎浩之，福谷克之，石井聡，笹公和，関場大一郎，福村知昭，長谷川哲也