強誘電性/強磁性直交積層セラミックス薄膜による新機能創製に関する研究

利用铁电/铁磁正交层压陶瓷薄膜创造新功能的研究

基本信息

批准号：
15656155
负责人：
脇谷尚樹
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

強誘電性と強磁性の相互作用としてこれまで知られている現象として磁気電気効果(M-E効果)をあげることができる。このように、強誘電性と強磁性を組み合わせると、新たな現象や物性を見いだせる可能性が高く、実際学会でも急速に「マルチフェロイック」というコンセプトの発表は多く、盛り上がりつつある。申請者らは強誘電体と強磁性体の組み合わせを薄膜技術を用いてその相互作用を検討した。強誘電体/強磁性体の積層薄膜に対して申請者が期待している相互作用は、外部磁場により強磁性体に磁歪を与え、その磁歪による歪みを強誘電体に作用させることにより、強誘電性に変調を与えるものである。本年度は強誘電体としてはチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を、強磁性体として超磁歪材料であるTerfenol-Dを用いて、シリコン基板上にPZT/Pt/Terfenol-D/Si積層薄膜をRFマグネトロンスパッタリング法とPLD法を組み合わせて作製した。磁歪の大きさは自作のレーザー変位システムで測定し、in-situ磁場の印加による磁歪の変化を測定した。また、作製した積層薄膜についてPZTの強誘電性ヒステリシスループを外部磁場を変化させながら測定した。その結果、電界強度が小さいマイナーループの際に磁歪の効果は大きく現れて分極は向上することが明らかになった。しかしながら、電界強度が高く、強誘電体が飽和する場合には外部磁場による影響はほとんど観測されないことも見いだされた。このように、磁歪による強誘電性の変調は特にP-Eヒステリシスがマイナーループの場合に明瞭に観測されることが明らかになった。

现在被称为铁电性与铁磁之间的相互作用的现象可以表示为磁电效应（M-E效应）。这样，当将铁电和铁磁性结合在一起时，就有很高的可能性可以发现新现象和物理特性，实际上，许多学术会议迅速提出了“多种过度的”概念，并且正在兴奋。申请人研究了使用薄膜技术的铁电和铁磁药组合的相互作用。申请人对铁电/铁磁层压薄膜期望的相互作用是通过在磁静脉失真上作用于铁电材料对铁电材料的磁磁材料赋予磁结构。 In this year, lead zirconate titanate (PZT) was used as the ferroelectric, and Terfenol-D, a supermagnetic material, as the ferroelectric, was used as the ferroelectric, and Terfenol-D, a supermagnetic material, and PZT/Pt/Terfenol-D/Si laminated thin films were fabricated on a silicon substrate by combining the RF磁控溅射法和PLD方法。使用自制的激光位移系统测量磁截图的大小，并测量了由于应用原位磁场而引起的磁截图的变化。此外，用层压薄膜的外部磁场改变了PZT的铁电磁滞回路。结果，据揭示了磁结构的效果在很大程度上出现在较小的田间强度并改善极化的小环中。但是，还发现，当电场强度高并且会发生铁电饱和度时，几乎没有观察到外部磁场的影响。因此，已经揭示了清楚地观察到由于磁截图引起的铁电调制，尤其是在较小的环路的情况下。