利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KU0103

利用課題名 / Title

鉄系超伝導体の粒界構造の観察

利用した実施機関 / Support Institute

九州大学

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）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（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

超伝導材料, 薄膜,電子顕微鏡/Electron microscopy,イオンミリング/Ion milling,集束イオンビーム/Focused ion beam,電子回折/Electron diffraction,超伝導/ Superconductivity

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)

飯田和昌

所属名 / Affiliation

日本大学生産工学部電気電子工学科

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

畑野敬史,生田博志

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

波多聰,斎藤光

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

KU-007：収差補正高分解能電子顕微鏡
 KU-010：三次元原子分解能透過電子顕微鏡
 KU-011：三次元走査電子顕微鏡
 KU-012：デュアルビーム微細加工電子顕微鏡
 KU-013：キセノンプラズマ集束イオンビーム加工・走査電子顕微鏡複合機

報告書データ / Report

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

鉄系超伝導体の一つであるFe(Se,Te)薄膜の微細構造構造観察を行い，成長機構の解明を行う．

実験 / Experimental

Fe(Se,Te)薄膜をCeO₂中間層付き[010]-tilt 山型 SrTiO₃基板上にパルスレーザー堆積(PLD)法にて作製した．PLD用ターゲットは東京農工大から提供を受けた．今回，基板の粒界角度が12ºの試料を観察対象とした．作製した薄膜からFIBにより切り出した断面薄片試料を高分解能電子顕微鏡にて観察を行った．

結果と考察 / Results and Discussion

Fe(Se,Te), CeO₂中間層ともにSrTiO₃基板の粒界角度とは異なる角度で成長していることがX線回折(XRD)実験により判明した．Fig. 1(a)と(b)にCeO₂/SrTiO₃，Fe(Se,Te)/CeO₂界面の微細構造観察結果を示す．CeO₂/SrTiO₃，Fe(Se,Te)/CeO₂界面はシャープで反応層などは形成されていない．またXRD測定の結果通り，Fe(Se,Te)，CeO₂ともに基板の粒界角度とは異なる角度で成長している様子がわかる．微細構造観察およびXRD測定の結果から，界面水平方向に対するSrTiO₃とCeO₂の面間隔はl=d/sin(θ_GB/2)で計算できる．その結果，SrTiO₃とCeO₂の界面におけるlのミスマッチは，2.2%であった．同様にFe(Se,Te)とCeO₂との界面におけるlのミスマッチは，-0.1%であった．以上のように界面の格子ミスマッチが小さくなるようにFe(Se,Te)，CeO₂の各層が積層角度を変えて成長していると考えられる．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 STEM images of the interface between (a) CeO2 and SrTiO3 , and (b) FeSe0.5Te0.5 and CeO2.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

本研究（の一部）は，科学技術振興機構(JST) CREST(JPMJCR18J4)の支援を受けて実施されました．

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.

Fe(Se,Te)薄膜の作製評価および[010]-tiltバイクリスタル化, 山内慶洋, 飯田和昌, 畑野敬史, 郭子萌, 高紅叶, 德田進之介, 波多聰, 山本明保, 生田博志．第83回応用物理学会秋季学術講演会

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