利用報告書 / User's Reports

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【公開日:2025.06.10】【最終更新日:2025.04.25】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NI0411

利用課題名 / Title

BiFeO3系薄膜の57Fe メスバウアー分光測定

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋工業大学 / Nagoya Tech.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】(主 / Main)計測・分析/Advanced Characterization(副 / Sub)-

【重要技術領域 / Important Technology Area】(主 / Main)高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed(副 / Sub)-

キーワード / Keywords

セラミックスデバイス/ Ceramic device,メスバウアー分光/ Mossbauer spectroscopy,エレクトロデバイス/ Electronic device


利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名(課題申請者)/ User Name (Project Applicant)

北條 元

所属名 / Affiliation

九州大学大学院総合理工学研究院

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

壬生攻

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

壬生攻

利用形態 / Support Type

(主 / Main)共同研究/Joint Research(副 / Sub)-


利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NI-004:メスバウアー分光装置群


報告書データ / Report

概要(目的・用途・実施内容)/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

BiFeO3は菱面体晶系のペロブスカイト型酸化物で、室温で強誘電性と反強磁性が共存するマルチフェロイック物質である。SrTiO3(111)上のBiFeO3薄膜はバルクと同じ菱面体晶構造を持つが、室温で0.01 μB/Fe程度の飽和磁化をもった超常磁性的な挙動を示す。薄膜中には貫通転位が多数存在することが確認できており、BiFeO3薄膜の磁気構造が格子歪みに敏感で弱強磁性状態が安定化されやすいことを考慮すると、転位周りの歪みにより局所的に弱強磁性クラスターが安定化されている可能性がある。本研究ではBiFeO3薄膜の磁気構造を明らかにするために57Feメスバウアー分光測定を行った。

実験 / Experimental

パルスレーザー堆積法を用いてSrTiO3(111)基板上(サイズは10mm角)に下部電極としてSrRuO3薄膜を堆積させたのちに、厚さ100 nmのBiFeO3薄膜を作製した。同一条件で作製したBiFeO3薄膜2枚を並べ、散乱配置の内部転換電子メスバウアー分光法(NI-004)を用いて、室温における57Feメスバウアースペクトルを測定した。ドップラー速度(範囲 ±12 mm/sに設定)の較正はα-Fe箔のスペクトルで行い、スペクトルの重心位置を速度 0 mm/sの基準に設定した。

結果と考察 / Results and Discussion

得られたスペクトルにはわずかな非対称性がみられた。電場勾配に対して内部磁場が垂直(QS)、および平行(QS)な二つの成分でスペクトルのフィッティングを行ったところ、各成分の割合はQS⊥ : QS‖ = 47.1 : 52.9であることがわかった。わずかにQS成分の量が多いものの、各成分の割合はおおよそ1:1であり、サイクロイダル磁気構造が支配的であることが確認できた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項(参考文献・謝辞等) / Remarks(References and Acknowledgements)

本研究は科学技術振興機構、創発的研究支援事業(JPMJFR201UA)の支援を受けて行われた。


成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング(DOIのあるもの) / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications:0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents:0件

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