Colossal external field response of relaxor ferroelectrics studied by inelastic light scattering
| Project/Area Number |
17K05030
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Applied materials
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小島 誠治 筑波大学, 数理物質系, 特命教授 (90134204)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松石 清人 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10202318)
塚田 真也 島根大学, 教育学部, 准教授 (90570531)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 誘電体物性 / 物性実験 / 光物性 / 結晶工学 / 電子・電気材料 / リラクサー強誘電体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨大外場応答を示すリラクサー強誘電体の起源としては、電荷不均一性に起因するランダム場により発生するナノサイズ極性領域 PNR による空間的なナノサイズの不均一構造が重要な役割を担うと考えられている。強誘電相転移温度であるキュリー温度よりも数百度上の高温のバーンズ温度でPNRは現れ、温度降下により顕著に温度変化するとともに、電場や圧力などの外場に対しても敏感に応答する。平成29年度は、研究の対象とするリラクサー強誘電体としては、Bサイトに電荷不均一性によるランダム場の強さが異なる３次元リラクサーでペロフスカイト構造の酸化物である(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3（PMN-100xPT）、(1-x)KTaO3-xKNbO3 (KTN100x)、一軸性のリラクサーであるタングステンブロンズ構造でAサイトに電荷不均一性によるランダム場のあるSr xBa1-xNb2O6（SBN100x）,CaxBa1-xNb2O6（CBN100x）単結晶について、強誘電軸方向の電場印可状態でのブリルアン散乱の温度依存性や時効について調べた。また、塚田真也准教授（分担者）の協力の下にPNRの局所対称性を調べるためのPMN-100xPT 、KTN100x単結晶のラマン散乱の偏光角度依存性、温度依存性の実験を行った。これらの実験により得られた結果をもとにして、3次元的なペロフスカイト構造リラクサー強誘電体、並びに1次元的なタングステンブロンズ構造リラクサー強誘電体における静的並びに動的なナノサイズ極性領域の温度依存性、外場依存性を明らかにするとともに、3次元的リラクサーと1次元的リラクサーの差異を考察した。次年度以下の高圧印可実験が順調に進むように松石清人教授（分担者）の協力の下でダイヤモンドアンビルセルの実験の準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究環境に大きな変化はなく、おおむね順調に研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30 年度以降は、引き続いてペロフスカイト構造の3次元リラクサー強誘電体並びにタングステンブロンズ構造の一次元リラクサー強誘電体のダイナミクスをブリルアン散乱、ラマン散乱の温度依存性、外部電場印可効果、メモリー効果などの時間依存性を調べる。併せて、これまでほとんど研究されていなかったダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下のリラクサー強誘電体の圧力誘起相転移の研究にも取り組んでいく。また、これらの研究結果の中から速報性の高い研究成果は、著名なレター学術誌に発表するとともに当該分野の国際会議でも適宜発表する。また、最終年度である平成32年度には、これまでの研究成果をアピールするために内外の研究者によるリラクサー強誘電体のワークショップを開催したいと考えている。
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Report
(1 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Journal of Alloys and Compounds2018
Author(s)
M. M. Rahaman, T. Imai, T. Sakamoto, M.A. Helal, S. Tsukada, and S. Kojima
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Journal Title
Journal of Alloys and Compounds
Volume: 73
Pages: 1063-1070
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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