【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT0373
利用課題名 / Title
金属と誘電体の界面の原子構造観察
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学
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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,原子層薄膜/ Atomic layer thin film,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
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)
橋本 晋亮
所属名 / Affiliation
TDK株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-001：低加速電圧対応原子分解能走査型透過電子顕微鏡
UT-002：軽元素対応型超高分解能走査透過型電子顕微鏡（Cs-STEM）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
一般的な薄膜アクチュエータ製品は、高い電気機械結合係数を持つチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の薄膜の上下面に電極としてPtなどの金属膜を付けた構造を持つ。近年では、PZT/Pt間に数十nm程度のSrRuO3(SRO)膜が存在することで電極膜の剥離防止やPZT膜への欠陥導入抑制効果が得られることが知られ、SRO膜がバッファ層として広く用いられている。本研究では、エピタキシャル成長させたPZT/SRO/Pt膜構造の薄膜アクチュエータ製品について、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて微細構造観察を行い、主にPZT/SRO界面近傍の特徴的な原子配位、元素分布、電荷分布などを見出すことを目的とする。
実験 / Experimental
薄膜アクチュエータは膜構造既知の市販品を用いた。FIBで試料加工を行った後にTEM観察で結晶構造を確認した後、STEM(JEM-ARM200F Cold FE)を用いて原子分解能観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
TEM観察により、PZT/SROの界面近傍では、各膜が同一の結晶面を持つ単結晶となっていることを確認した。さらに、STEM観察によりエピタキシャル界面からそれぞれの膜内へ結晶構造が連続していることを確認した。今後は、各界面近傍の微細領域を詳細に観察して欠陥などの特徴的な構造を原子レベルで見出していく。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 PZT/SRO界面近傍の原子分解能像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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