軌道秩序が引き起こす巨大正方晶歪ペロブスカイトの薄膜合成
【研究分野】応用物性
【研究キーワード】
遷移金属酸化物 / エピタキシャル薄膜 / 磁気異方性 / 結晶構造 / ペロブスカイト / エピタキシャル歪み / エピタキシャル / 酸化物 / 正方晶歪み / 薄膜 / 圧電体
【研究成果の概要】
本研究では、大きな圧縮歪を与えることで結晶構造の大きな変化が期待できるSr1-xBaxVO3系薄膜のパルスレーザー堆積法による物性評価を行った。Ba置換量の増加につれ面直・面内格子定数比が伸びるとともに絶縁体化することを確認した。巨大正方晶相を示唆する第二次高調波発生のシグナルは観測できなかったが、薄膜方向の体積が十分でないためと思われる。また、大きな圧縮歪みを印加できる機能性薄膜として四重ペロブスカイトCeCu3Mn4O12薄膜の合成と機能探索を行った。その結果、四重ペロブスカイトでは初めて圧縮・引張り歪における磁気異方性の制御を達成した。
【研究の社会的意義】
本研究計画では、 パルスレーザー堆積法の長所を利用した新たな結晶構造の合成に至った。
特に、四重ペロブスカイト酸化物の薄膜育成手法が確立したことで、巨大常誘電性や電荷移動、負熱膨張特性や触媒機能、ハーフメタル特性を持つ類似物質の大面積合成が可能となると期待される。また、格子定数の小さい化合物の層を挿入することで垂直磁化を実現する手法も、他の強磁性薄膜に応用可能と期待される。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)