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Toroidal ferroelectricity and photoresponse in ferroelectric nanocrystals

Research Project

Project/Area Number 26400306
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Takesada Masaki  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (30311434)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HAKUTA Yukiya  産業技術総合研究所, 主任研究員 (30250707)
SUE Kiwamu  産業技術総合研究所, 主任研究員 (60333845)
TAKASHIMA Hiroshi  産業技術総合研究所, 主任研究員 (10357353)
Research Collaborator MATSUSHIMA Kohei  
MAKIGUCHI Kei  
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords強誘電性ナノ結晶 / トロイダル秩序 / ナノ秩序形成 / 高分解能広帯域光散乱分光 / 自己相似性 / フラクトン / 広帯域光散乱分光 / 強誘電性ナノ秩序形成ダイナミクス / 第二次高調波発生 / トロイダル強誘電性 / チタン酸バリウム / 第二高調波発生 / ハイパーレーリー散乱 / トロイダルソフトモード / 強誘電体 / SHG / 強誘電性ナノ結晶 / ラマン散乱 / ブリルアン散乱
Outline of Final Research Achievements

High-resolution broadband light scattering spectroscopy and second harmonic generation (SHG) measurement were performed in barium titanate nanocrystals prepared by supercritical hydrothermal synthesis, in order to elucidate the mechanism of a novel ferroelectric transition derived from nanostructures. Temperature dependence of the observed broadband spectra in the nanocrystals of barium titanate shows a characteristic self-similarity. The results of the broadband spectra in the nanocrystals of barium titanate indicate that the ferroelectric nano-ordering is accompanied with anomalies of the hierarchical phonon behavior and SHG intensity, which is not in the bulk system.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Structural Aspects in A-site Ordered Perovskite CaCu3Ti4O12: Colossal Dielectric Behavior and Ca/Cu Disordering2017

    • Author(s)
      T. Hori, M. Takesada and A. Onodera
    • Journal Title

      Ferroelectrics

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ferroelectricity in Layered Perovskites as a Model of Ultra-Thin Films2016

    • Author(s)
      Masanori Fukunaga, Masaki Takesada, Akira Onodera
    • Journal Title

      World Journal of Condensed Matter Physics

      Volume: 6 Pages: 224-243

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anomalous Dielectric Behavior in A-site Ordered Perovskite CaCu3Ti4O12 : Effect of A '-site Doping2015

    • Author(s)
      N. Hasegawa, M. Sasaki, T. Hattori, H. Satoh, M. Takesada and A. Onodera
    • Journal Title

      Ferroelectrics

      Volume: 485 Issue: 1 Pages: 129-135

    • DOI

      10.1080/00150193.2015.1061403

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specific Heat Study of Multiferroic LuFe2O4 Single Crystal2014

    • Author(s)
      N. Hasegawa, T. Mitsumura, M. Takesada, A. Onodera, J. Kano, N. Ikeda
    • Journal Title

      FERROELECTRICS

      Volume: 462 Pages: 145-150

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 強誘電性BaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光II2017

    • Author(s)
      武貞正樹, 菅原友幹, 陶究, 高島浩, 伯田幸也
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法によって作製されたSrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光Ⅱ2017

    • Author(s)
      槇口馨, 武貞正樹, 高島浩, 伯田幸也, 伊藤満
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法によって作成された SrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2017

    • Author(s)
      槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也, 高島浩,伊藤満
    • Organizer
      Joint Workshop of WFF&WFSM 2017
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-03-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dynamics of Geometrical Nano Ordering in Ferroelectric Nanocrystals of BaTiO32017

    • Author(s)
      武貞正樹
    • Organizer
      Joint Workshop of WFF&WFSM 2017
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-03-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dynamics of Geometrical Ordering in Ferroelectric Nanocrystals Studied by Broadband Light Scattering and Second Harmonic Generation2016

    • Author(s)
      Masaki TAKESADA
    • Organizer
      The Third Myanmar-Japan International Symposium
    • Place of Presentation
      Pathein University(Pathein, Myanmar)
    • Year and Date
      2016-12-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 強誘電性BaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2016

    • Author(s)
      武貞正樹, 菅原友幹, 陶究, 高島浩, 伯田幸也
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法によって作製されたSrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2016

    • Author(s)
      槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也, 高島浩, 伊藤満
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法で作成されたBaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光とSHG測定2016

    • Author(s)
      武貞正樹, 伯田幸也A, 陶究A, 高島浩A, 小野寺彰
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法で作製されたSrTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光II2016

    • Author(s)
      松島浩平, 槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也A, 高島浩A, 小野寺彰
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Second Harmonic Generation in Nanocrystals of BaTiO32016

    • Author(s)
      Masaki Takesadsa
    • Organizer
      The 5th Workshop on New Frontiers in Ferroelectrics 2016
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ナノ強誘電体チタン酸バリウムにおける広帯域光散乱実験と第2次高調波発生2015

    • Author(s)
      武貞正樹、伯田幸也、陶究、高島浩、小野寺彰
    • Organizer
      日本MRS 第25回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 強誘電性ナノ結晶の相転移ダイナミクス2015

    • Author(s)
      武貞正樹
    • Organizer
      光・電子機能材料研究会 「最 近の光・電子機能材料の進展Ⅲ」
    • Place of Presentation
      九州工業大学(福岡県北九州市)
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 広帯域光散乱分光法で探るナノ結晶のトロイダル強誘電性と秩序形成ダイナミクス2015

    • Author(s)
      武貞正樹
    • Organizer
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法で作製されたSrTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2015

    • Author(s)
      松島浩平, 武貞正樹, 伯田幸也A, 高島浩A, 小野寺彰
    • Organizer
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界水熱合成法で作成されたBaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光III2015

    • Author(s)
      武貞正樹,伯田幸也,高島浩,小野寺彰
    • Organizer
      日本物理学会70回年次大会(2015年)
    • Place of Presentation
      早稲田大学 東京都新宿区
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ビスマス層状ペロフスカイトPbBi4Ti4O15の広帯域光散乱分光II2015

    • Author(s)
      太田崇明,武貞正樹,野口祐二,宮山勝,小野寺彰
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会(2015年)
    • Place of Presentation
      早稲田大学 東京都新宿区
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Aサイト秩序型ペロフスカイトCaCu3Ti4O12の高温X線回折2015

    • Author(s)
      堀哲弥,長谷川奈保,小野寺彰,武貞正樹,佐藤博保
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会(2015年)
    • Place of Presentation
      早稲田大学 東京都新宿区
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Broadband Light Scattering and Second Harmonic Generation in Ferroelectric Nanocrystals2014

    • Author(s)
      Masaki Takesada
    • Organizer
      Joint International Symposium RCBJSF - 2014 - FM&NT
    • Place of Presentation
      Riga, Latvia
    • Year and Date
      2014-09-29 – 2014-10-02
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Broadband Light Scattering in Ferroelectric Nanocrystals of BaTiO32014

    • Author(s)
      Masaki Takesada, Yukiya Hakuta, Hiroshi Takashima and Akira Onodera
    • Organizer
      The 10th Japan & Korea Conference of Ferroelectrics JKC-FE10
    • Place of Presentation
      広島国際会議場 広島県広島市
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2020-05-15  

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