新規ジルコニア薄膜におけるマルチフェロイック特性の発現に関する研究

新型氧化锆薄膜多铁性表现研究

基本信息

批准号：
17J03160
负责人：
Choi Sujin
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は強誘電性ジルコニア薄膜へのドーパント効果を４価イオンまで拡張し、極性付加に関する重要な結果を得た。具体的には添加元素の量に応じて強誘電特性を与えるドメインの発現を整理するため、組成を多岐にわたる薄膜組成の試料をターゲットとなるペレット焼結組成を変えることで作成し、さらに熱処理により結晶化することで所望の酸化物相を得た。これらの薄膜に対する組織ならびに構造評価を原子レベルにまで遡って行う必要があるが、そのため当該研究員は収差補正型透過電子顕微鏡を駆使し、断面方向からのZコントラストならびに動力学的効果を含むコントラストを検証した。これらの結果を電気的応答と対応させ、強誘電性の発現に対する一貫した結論を得た。さらに膜厚効果、基板からの束縛による応力効果に関する研究項目に関しても当初の予想を越える研究成果を出している。たとえば、一定の厚さ以上では強誘電体相は消滅することを実験的に立証しており、最終的な実機化に対するプロセッシング条件の確立のための基本となるデータを出すことに成功した。これらの内容は応用物理学会における口頭発表、セラミックス協会におけるポスター発表などの形で公表しており、現在、論文にまとめている。以上の見解を持って、当該研究員は予想以上の成果を出している者と結論した。

今年，我们将铁电氧化锆薄膜的掺杂效应扩展到包括四价离子，并获得了有关极化的重要结果。具体而言，为了根据添加元素的量组织赋予铁电特性的区域的外观，通过改变目标颗粒烧结成分来创建具有多种薄膜成分的样品，然后热处理所需的氧化物。通过结晶获得相。有必要回到原子水平来评估这些薄膜的结构和结构，为此，研究人员使用像差校正透射电子显微镜从横截面方向测量Z对比度和包括动态对比度已验证效果。通过将这些结果与电响应相关联，获得了关于铁电性表现的一致结论。此外，对于与膜厚效应和基材约束引起的应力效应相关的研究项目，我们的研究结果超出了我们最初的预期。例如，我们通过实验证明，铁电相在超过一定厚度时消失，并且我们成功地产生了数据，这些数据将作为建立最终商业化的加工条件的基础。这些内容已在日本应用物理学会以口头报告、陶瓷协会海报报告的形式公开，目前正在总结成一篇论文。根据上述意见，我得出的结论是，该研究人员取得的成果超出了我的预期。

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）

ZrO2超薄膜の結晶構造に対するドーパント効果

掺杂对ZrO2超薄膜晶体结构的影响

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
チェ　スジン;白石貴久，木口賢紀，今野豊彦
通讯作者：
白石貴久，木口賢紀，今野豊彦

Formation of polar phase in Fe-doped ZrO2 epitaxial thin films

DOI：
10.1063/1.5063757
发表时间：
2018-12
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
Sujin Choi;T. Shiraishi;T. Kiguchi;Takao Shimizu;H. Funakubo;T. Konno
通讯作者：
Sujin Choi;T. Shiraishi;T. Kiguchi;Takao Shimizu;H. Funakubo;T. Konno

Fabrication of ferroelectric Fe doped HfO2 epitaxial thin films by ion-beam sputtering method and their characterization

DOI：
10.7567/jjap.57.11uf02
发表时间：
2018-08
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
T. Shiraishi;Sujin Choi;T. Kiguchi;Takao Shimizu;H. Uchida;H. Funakubo;T. Konno
通讯作者：
T. Shiraishi;Sujin Choi;T. Kiguchi;Takao Shimizu;H. Uchida;H. Funakubo;T. Konno

ZrO2薄膜の結晶構造に対するドーパント効果

掺杂剂对ZrO2薄膜晶体结构的影响