TANAKA KATSUHISA LAB / 田中勝久研究室

Magnetic & Dielectric Oxide & Semiconductor/ 酸化物磁性体 & 誘電体 & 半導体：

固体中の電子の電荷やスピンが起源となって現れる巨視的な物性は、基礎科学（固体化学、固体物理学）の観点からきわめて興味深いのみならず、エレクトロニクスやフォトニクスといった産業や日常生活と直接結び付く工学の視点からも重要です。特に金属酸化物固体は金属原子と酸素原子が基本的にはイオン結合で結び付いているものの、元素によっては共有結合性が化学結合に寄与し、また、とりわけ遷移元素であれば多種類の酸化状態が可能となるため、固体の物性は多様なものとなります。ここに金属酸化物の電子物性の面白さがあります。 We are researching a new oxide dielectric called electronic dielectric. The oxide represented by the composition formula of RFe2O4 (R is a rare earth) has a structure in which two layers in which iron ions form a triangular lattice are stacked along the c-axis, and iron ions are equal in Fe3+ and Fe2+. Frustration occurs in both charge and spin because there are only a few, and interesting phenomena related to charge-order and disorder transitions and magnetic transitions can be seen. We are growing single crystals of this substance and elucidating basic physical properties./電子誘電体と呼ばれる新しい酸化物誘電体について研究を行っている。RFe2O4（Rは希土類）の組成式で表される酸化物は、鉄イオンが三角格子を形成する層2枚がc軸に沿って積層した構造を持っており、鉄イオンはFe3+とFe2+が等しい数だけ存在するため電荷とスピンの両方にフラストレーションが生じて、電荷の秩序・無秩序転移や磁気転移などに関連した興味深い現象が見られる。この物質の単結晶の育成と基礎物性の解明を行っている。 We are also focusing on the synthesis of new oxide semiconductors and magnetic materials using mist chemical vapor deposition. This is a method of forming a mist of raw materials and depositing them on a substrate to obtain a thin oxide film, and it is possible to form crystals with a metastable structure that cannot be obtained using conventional methods. In addition to searching for synthesis conditions, structural analysis, and physical property measurements for high-quality epitaxial thin films, we also manufacture and evaluate the performance of devices such as diodes and transistors. / ミスト化学気相成長法を用いた新規酸化物半導体・磁性体の合成にも注力しています。これは原料を霧（=ミスト）にして基板上に堆積させ酸化物薄膜を得る方法で、従来の手法では得られない準安定構造の結晶が成膜できます。私たちは、高品質なエピタキシャル薄膜の合成条件の探索と構造解析および物性測定に加えて、ダイオードやトランジスターなどのデバイスの作製と性能の評価も行っています。 Related articles Electric DielectricsMist CVD