【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22MS1050

利用課題名 / Title

金属ドープ型BiFeO3ナノ粒子の磁性に関する研究

利用した実施機関 / Support Institute

自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS

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）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）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

キーワード / Keywords

マルチフェロイクス材料、次世代メモリーデバイス用材料

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)

有馬　 ボシールアハンマド

所属名 / Affiliation

山形大学大学院理工学研究科

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

Billah A H M Areef

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

MS-218：SQUID（MPMS-7）
MS-219：SQUID（MPMS-XL7）

報告書データ / Report

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

マルチフェロイクス材料としてビスマスフェライト（BiFeO₃）が注目されている。しかし、デバイスへの応用にあたって、強誘電特性と磁化特性の向上が必要である。そこでBiサイトにLa及びFeサイトにTi、Crを共添加したセラミックス材料を作製し、分析測定及び磁化特性評価した。

実験 / Experimental

Bi_0.80La_0.20Fe_(1-x)Tr_xO₃ (Tr=Ti, Cr) 試料の作製は固体反応法によって行われた。得られた粉末をXRD (Rigaku, UltimaⅣ)による結晶性評価及び、SQUID(Quantum Design, MPMS-XL7)による磁化特性評価に用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig.1に試料それぞれの磁気ヒステリシスループを示す．La, Ti共添加BiFeO₃において磁化の増加は確認されなかったが、保磁力・交換バイアスについては増加することが確認された。La, Cr共添加BiFeO₃も同様に保持力・交換バイアスの増加が確認された。保磁力が増加する原因としてはR3c相とImma相による2相の交換異方性により高い磁気異方性を持つため、磁化の向きが変化しにくく保磁力が高まったと考えられる． また、各試料の誘電特性を測定した結果、La, Ti、Cr共添加試料ではすべての試料において強誘電性を確認することができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 La,Ti添加BiFeO₃(左)及びLa,Cr添加BiFeO₃（右）セラミックの磁気ヒステリシスループ。

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)

1. Areef Billah, Enhanced magnetic and ferroelectric properties of La1−xMxFeO3 (M = Dy and Y) nanoparticles: A comparison of A-site doping, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 565, 170302(2023).
   DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.170302
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 1.　松野勇紀、ビッラ アリフ、久保田 繁、廣瀬 文彦、有馬 ボシールアハンマド、 「Laと遷移金属（Ti / Cr）を共添加したBiFeO3セラミックの合成及び 特性評価」電子情報通信学会技術研究報告vol. 122, no. 392, pp. 70-73, 2023年2月。
2. 2． A. Billah, Y. Matsuno, K. Koike, F. Hirose, and B. Ahmmad, Anomalous Behavior of Coercivity with Temperature of La Doped BiFeO3, 24th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS-2022), Okinawa, Japan, 2022年７月.

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