2024年度

JFCC研究成果集

グリーンイノベーションを推進する次世代マテリアル開発と解析技術

4研究成果 / 誘電体材料設計

R-18

2024

SDGs7

ReO3型酸フッ化物NbO2Fの誘電特性発現機構

SDGs7

アピールポイント

ReO3型誘電材料の誘電特性を実験および計算で初めて解析
【技術シーズ:ナノ構造分析、誘電率の理論計算】

課題

・非ペロブスカイト型の新しい高誘電材料開発が課題

・ReO3型構造の誘電性の理論計算・実験ともに研究例はない。

解決手段

・水熱条件下HF蒸気酸化法を用いNbO2F薄膜を作製し、誘電率測定​

・第一原理計算により安定構造解析し、誘電率解析

成果・新規性

・ReO3型誘電体材料の誘電特性を実験および計算で初めて解析

・NbO2Fは比較的高い誘電率を示す。

・-O-Nb-O-Nb-F-鎖は結晶構造の安定化に大きな効果

・計算方法:第一原理計算(VASPコード)、Special Quasirandom Structure(SQS)法

NbO2F/Nb/Al2O3の室温,
10-2 Pa以下での誘電率と誘電損失
εr= 80 @106 Hz

期待される市場・応用

・電子デバイス、エネルギー関連技術、通信技術等

発表文献

M. Kodera et al., J. Mater. Chem. A, 8 (2020) 4680-4684​

謝 辞:本研究は、文部科学省元素戦略プロジェクト<研究拠点形成型>(課題番号 JPMXP0112101001)、およびJSPS科研費(20K15362)の支援を受けて実施されたものである。