研究者業績
基本情報
- 所属
- 上智大学 理工学部物質生命理工学科 教授
- 学位
- 修士(工学)(1997年3月 上智大学)博士(工学)(2001年1月 東京工業大学)
- 連絡先
- uchidah
sophia.ac.jp - 研究者番号
- 60327880
- J-GLOBAL ID
- 200901055907958881
- researchmap会員ID
- 1000367338
上智大学 理工学部物質生命理工学科 無機工業化学グループ
(上智大学大学院 理工学研究科理工学専攻 応用化学領域)
主要な研究テーマ:
- 溶液プロセスを主体とした無機マイクロ・ナノ材料製造技術の研究開発(低温合成・組成制御・三次元加工・化学溶液堆積・水熱合成・超臨界流体)
- エレクトロニクス&エネルギーデバイス用新規化合物の探索(誘電体・圧電体・半導体/高性能材料・環境調和型材料)
近年の活動内容:
- 溶液プロセスによる高性能な強誘電体/圧電体薄膜の製造技術開発
- 環境親和型強誘電体/圧電体薄膜材料の探索
- 水熱合成プロセスによる無機材料薄膜の創製
- 超臨界流体を用いた無機材料合成プロセスの開発
経歴
6-
2018年4月 - 現在
-
2010年4月 - 2018年3月
-
2008年4月 - 2010年3月
-
2000年4月 - 2008年3月
学歴
3-
1997年4月 - 2000年3月
-
1995年4月 - 1997年3月
-
1994年4月 - 1995年3月
論文
235-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 44(46-49) L1452-L1455 2005年 査読有り
-
INTEGRATED FERROELECTRICS 76(1) 139-146 2005年 査読有り
-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 43(9B) 6558-6561 2004年9月 査読有り
-
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE 15(7) 817-823 2004年7月 査読有り
-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 43(5A) 2636-2639 2004年5月 査読有り
-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 43(2B) L309-L311 2004年2月 査読有り
-
Transactions - 7th World Biomaterials Congress 1568 2004年
-
Phosphorus Research Bulletin 17 262-268 2004年
-
ELECTROCERAMICS IN JAPAN VII 269(269) 53-56 2004年 査読有り
-
Transactions of the Materials Research Society of Japan 29(6) 2663-2666 2004年
-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 42(9B) 5990-5993 2003年9月 査読有り
-
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2: Letters 42 2003年8月1日 査読有り
-
Jpn. J. Apply. Phys. 42(8) 949-952 2003年8月1日 査読有りLead-free ferroelectric Bi4Ti3O12 (BIT) thin films were modified by the cosubstitution of Sr2+ for Bi3+ and of Nb5+ for Ti4+ by spin-coating and decomposition of chemical solutions of metal-alkoxide materials (the nominal compositions of Bi4-xSrxTi3-xNbxO12 (BSTN) are $x=0.5$, 1.0, 1.5). Single-phase thin films with a BIT-type structure were crystallized above 550°C. At room temperature, the ferroelectric and dielectric properties were found to be $P_{\text{r } }=10$ μC/cm2, $E_{\text{c } }=100$ kV/cm, $\varepsilon_{\text{r } }=300$, and $\tan\delta<5$% for $x=0.5$ after annealing at 650°C. The films with $x=1.0$ and 1.5 did not exhibit ferroelectric hysteresis behavior because of the decrease in Curie temperature ($T_{\text{c } }$) below room temperature. The $x$ dependence of $T_{\text{c } }$ was studied by considering the soft mode behavior in Raman scattering spectra and the $T_{\text{c } }$ values were 400, $-25$, and $-220$°C for $x=0.5$, 1.0, and 1.5, respectively. The cosubstitution by Sr2+ and Nb5+ is effective for reducing ferroelectric interaction between electrical dipoles leading to a large shift in $T_{\text{c } }$. Because of its high solubility of Sr2+ and Nb5+ and efficiency for shifting $T_{\text{c } }$, the BSTN system may find a novel application as a dielectric material rather than as a ferroelectric material.
-
JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS 103 371-385 2003年3月 査読有り
-
日本セラミックス協会 年会・秋季シンポジウム 講演予稿集 2003S 595-595 2003年本研究ではV5+やW6+などの高価数イオン置換によりチタン酸ビスマス(BIT)基薄膜の強誘電特性を改善することを目的とし,化学溶液法を用いた薄膜組成の制御により置換イオン種および置換量の最適化を検討する.ランタン置換チタン酸ビスマス薄膜Bi3.25La0.75Ti3.00O12 (BLT)の残留分極(Pr)は8μC/cm2であったが, V5+およびW6+を置換したBLT薄膜[Bi3.24La0.75Ti2.97V0.03O12 およびBi3.23La0.75Ti2.97W0.03O12 (V-およびW-BLT)]のPrはそれぞれ13および12μC/cm2まで向上した.一方, Zr4+を置換したBLT薄膜Bi3.25La0.75Ti2.97Zr0.03O12(Zr-BLT)のPrはBLTのものとほぼ同じ値(9 μC/cm2)であり, 同価数イオン置換による特性改善の影響は認められなかった. 更に, BIT基薄膜における高価数イオン置換は残留分極値の向上だけでなく,漏れ電流量の低減にも寄与することが確認された.
-
FERROELECTRIC THIN FILMS XI 748 87-97 2003年
-
INTEGRATED FERROELECTRICS 52(1) 41-54 2003年 査読有り
-
BIOCERAMICS 15 240-2(240-242) 603-606 2003年
-
BIOCERAMICS 15 240-2(240-242) 647-650 2003年
-
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 41(11B) 6820-6824 2002年11月 査読有り
-
APPLIED PHYSICS LETTERS 81(12) 2229-2231 2002年9月 査読有り
-
JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS 98-9 191-200 2002年5月 査読有り
-
JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY 22(5) 777-783 2002年5月 査読有り
-
FERROELECTRIC THIN FILMS X 688 41-46 2002年
-
日本セラミックス協会学術論文誌 : Nippon Seramikkusu Kyokai gakujutsu ronbunshi 108(1253) 21-25 2000年1月1日 査読有りRelationships among in-plane residual stress and some dielectric properties (remanent polarization, coercive field, dielectric permittivity, etc.) were investigated on ferroelectric thin films. Epitaxial PbTiO_3 thin films were deposited on Pt/(100)SrTiO_3 substrate by MOCVD. Residual stresses of the films were determined by a modified sin^2ψ method. The external stress in this study could be varied from +2.0 GPa up to +6.0 GPa. We first observed the change of the dielectric properties together with the tensile stress application in actual experiments; decrease of the remanent polarization from 11 μC・cm^<-2> down to 3 μC・cm^<-2> and of the coercive field form 115 kV・cm^<-1> down to 95 kV・cm^<-1>. The Curie temperature of the film was decreased from 450℃ to 437℃ with increasing the residual stress, while the dielectric permittivity at room temperature was measured to be approximately 210, irrespectively of the residual stress. Further, the tensile stress caused deformation of PbTiO_3 crystal lattice, which was described as the decrease of the c/a ratio. We conclude that the residual stress varied the dielectric properties by deforming the crystal lattice.
-
The Korean Jouranal of Ceramics 6(4) 385-389 2000年
-
日本セラミックス協会学術論文誌 107(1247) 606-610 1999年7月 査読有りAn analytical technique to determine residual stress in eqitaxial thin film by asymmetric X-ray diffraction (XRD) was studied. The residual stresses of PbTiO_3 films were determied by XRD technique and displace measurement technique. Measurement results by these techniques were compared with each other to consider the respective advantages of each technique. The stresses measured by XRD technique were not consistent with those by displacement measurement technique, because the latter technique involves errors which origined from the shape and the size of the substrate. The stress in a polycrystalline film measured by modified sin^2ψ method was in good agreement with that measured by normal sin^2ψ method. This result suggests that modified sin^2ψ method can be applied to stress measurement not only in epitaxial thin films, but also in polycrystalline thin films. We further discuss the precision of the stress determination technique. Residual stress of epitaxial PbTiO_3 film on (100) SrTiO_3 substrate measured by modified sin^2ψ method was comparable to the theoretical stress estimated from the difference in thermal expansion coefficients between the film and the substrate. Stress values measured by modified sin^2ψ method may thus have the precision required for actual application.
-
無機マテリアル 6(278) 40-47 1999年窒化ケイ素マグネシウム (MgSiN2) の焼結に及ぼす酸化イットリウム (Y2O3) 添加の影響を検討した.本論文で検討した焼結条件は, 焼成温度 (1400℃および1500℃), 焼成時間 (1~7h), およびY2O3添加量 (1~7mass%) であった.MgSiN2単味成形体を1500℃で1h焼成したところ, MgSiN2は部分的に熱分解しα一窒化ケイ素 (Si3N4) とβ一Si3N4が生成した.一方, 焼結助剤としてY2O3を3mass%MgSiN2に添加したところ, 1500℃で3h焼成してもMgSiN2の熱分解が起こらなかった.Y2O3の添加量を3~7mass%まで増加させると, Y2Si3O3N4の生成と生成量の増加が認められた.MgSiN2成形体を1500℃で3h焼成したところ, Y2O3無添加の場合の相対密度は約67%であったが, 3mass%Y2O3添加の場合には約90%となった.Y2O3の添加量を3~7mass%まで増加させると, MgSiN2焼結体の曲げ強度は160MPaから200MPaまで増加したが, 熱伝導率は15~18W・m-1・K-1の範囲であった.
-
ADVANCED POWDER TECHNOLOGY 10(2) 133-143 1999年 査読有り
-
Key Engineering Materials 169 123-126 1999年 査読有り
-
日本セラミックス協会学術論文誌 105(1227) 934-939 1997年11月 査読有りMagnesium silicon nitride (MgSiN_2) was synthesized by the nitridation of powders in the magnesium (Mg) -silicon (Si) system. Although an Mg and Si powder with an Mg/Si ratio of 1.0 ( = stoichiometric ratio of MgSiN_2) was heated up to 1400℃ in nitrogen (N_2) , a single phase of MgSiN_2 could not be obtained, due to evaporation of Mg during heating. On the basis of the information that Mg_2Si formed as an intermediate phase during the synthesis of MgSiN_2, an Mg_2Si powder was heated at a temperature between 600 and 1600℃ for 1h in N_2. Although MgSiN_2 and other phases such as Si and amorphous Mg_3N_2 were present in the temperature range of 900℃ to 1300℃, the powder heated at 1400℃ consisted of only MgSiN_2 phase. The chemical composition of the powder heated at 1400℃ for 1h was almost stoichiometric; the content of the oxygen was as low as 0.76 mol%. The powder consisted of agglomerates with sizes of 〜5μm; these agglomerates were furthermore composed of primary particles with an average size of 0.54 μm. The oxidation resistant temperature of MgSiN_2 was estimated to be 〜830℃. The MgSiN_2 powder had good resistivity to hydration.
MISC
60書籍等出版物
5講演・口頭発表等
105共同研究・競争的資金等の研究課題
21-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2023年4月 - 2026年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2022年4月 - 2025年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2022年4月 - 2025年3月
-
理工学部申請型研究費(応募制) 2019年 - 2020年3月
-
上智学院 学術研究特別推進費「自由課題研究」 2016年4月 - 2019年3月
