Fabrication of artifical heterostructures with possible oxygen ion conductions

具有可能的氧离子传导的人造异质结构的制造

• 批准号: 24760009
• 负责人: KAN Daisuke
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-24760009/
• 关键词: 酸化物ヘテロ構造; 酸素欠損ペロブスカイト; 酸素原子変位; ABF-STEM; 酸化物ヘテロ界面; イオン伝導; エピタキシャル薄膜; 人工超構造; ヘテロ界面; ブラウンミレライト酸化物; ペロブスカイト酸化物; 金属絶縁体転移; 界面伝導; 酸化物人工超構造; ブラウンミレライト; 酸素イオン伝導

We explore structural and transport properties of artificial heterostructures including brownmillerite. This would provide invaluable fundamental insight for further development in creating novel oxygen ion conductors. In this project, First we discover high-temperature metal-insulator transition in oxygen-deficient Fe-based oxide epitaxial thin films. This is distinct from the behavior for the bulk and the metal-insulator transition temperature of 620K is highest for the Fe-based oxide.We also established that an approach to clarify distortions at an atomic level using annular bright-field imaging in aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (STEM). With this approach, we revealed that in a strained film there are some degrees of freedom of the oxygen atomic positions.We further fabricate heterostructure consisting of brownmillerite and perovskite and found the novel conducting behavior due to the absence of the oxygen vacancy ordering at the interface.

我们探索包括棕色米尔岩在内的人造异质结构的结构和运输特性。这将为创建新型氧气导体的进一步发展提供宝贵的基本见解。在这个项目中，首先，我们发现缺氧的氧化物外延薄膜中的高温金属 - 绝缘体过渡。这与散装的行为不同，而基于Fe的氧化物的金属 - 绝缘体过渡温度最高。我们还确定，使用环形校正扫描透射透射电子显微镜（STEM）中使用环形明亮场成像在原子水平上阐明畸变的方法。通过这种方法，我们透露，在紧张的膜中，有一些自由度的氧原子位置。我们进一步制造由棕色米兰石和钙钛矿组成的异质结构，并发现由于缺乏界面处的氧气空位顺序，因此发现了新颖的导电行为。

项目成果

SrFeO2.8薄膜の高温での金属絶縁体転移

SrFeO2.8薄膜高温下金属-绝缘体转变

• 发表时间: 2014
• 作者: 村上 永晃;菅 大介;市川 能也;島川 祐一;Daisuke Kan;菅大介
• 通讯作者: 菅大介

LaAlO3/CaFeO2.5/SrTiO3ヘテロ構造中の酸化還元過程における酸素イオン拡散

LaAlO3/CaFeO2.5/SrTiO3 异质结构中氧化还原过程中氧离子的扩散

• 发表时间: 2014
• 作者: 村上 永晃;菅 大介;市川 能也;島川 祐一
• 通讯作者: 島川 祐一

Substrate-induced oxygen octahedral tilts in perovskite oxide thin films

钙钛矿氧化物薄膜中基底诱导的氧八面体倾斜

• 发表时间: 2013
• 作者: 平井 慧;麻生 亮太郎;菅 大介;市川 能也;倉田 博基;島川 祐一;Daisuke Kan
• 通讯作者: Daisuke Kan

Geometric-shape-dependent structural transition behavior in (110) SrRuO3 epitaxial thin films

• DOI: 10.1063/1.4716029
• 发表时间: 2012-05-01
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Kan, Daisuke;Shimakawa, Yuichi
• 通讯作者: Shimakawa, Yuichi

SrFeO2.5/DyScO3ヘテロ接合界面における特異な構造

SrFeO2.5/DyScO3 异质结界面的独特结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 平井 慧;麻生 亮太郎;菅 大介;市川 能也;倉田 博基;島川 祐一
• 通讯作者: 島川 祐一