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.

我们探讨人工异质结构，包括brownmillerite的结构和传输特性。这将为进一步开发新型氧离子导体提供宝贵的基本见解。在本计画中，我们首先发现在缺氧的铁基氧化物磊晶薄膜中，会发生高温金属-绝缘体转变。这是不同的行为，为体和620 K的金属-绝缘体转变温度是最高的Fe基氧化物。我们还建立了一种方法，以澄清扭曲在原子水平上使用像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）中的环形明场成像。利用这种方法，我们发现在应变薄膜中氧原子的位置存在一定的自由度，我们进一步制备了由钙钛矿和钙钛矿组成的异质结构，并发现了由于界面处没有氧空位有序化而导致的新颖的导电行为。

项目成果

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

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

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