1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10640317
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
吉村 幸雄 立命館大学, 理工学部, 助教授 (10066699)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 彬 滋賀県立大学, 工学部, 助教授 (00205379)
津田 紀年 立命館大学, 理工学部, 助手 (40066684)
岩崎 博 立命館大学, 理工学部, 教授 (50005857)
東崎 健一 千葉大学, 教育学部, 助教授 (30102031)
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| Keywords | 温度-熱-X線回折同時測定 / mK制御セル / 構造相転移 / ペロフスカイ型結晶構 / 熱測定 / X線回折実験 / CsPbCl_3の相転移 / BaTiO_3の相転移 |
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| Research Abstract |
(1) 試料温度を±0.5mKで温度制御しつつ、X線回折実験が可能な"小型mKセル"に、相転移に伴う熱異常を精度よくの検知するシステムを加えた、改良型"mKセル"の制作に成功した。成果はRev.Sci.Instrum.に発表した。
(2) (1)で開発したmKセルを用いてPbCsCl_3結晶の320Kの相転移付近を調べた。その結果この相転移は320K付近に微細な熱異常を伴っている事を見出した。更に、この異常はX線回折実験に於いても測定され、熱異常に対応して温度上昇過程と下降過程で微細な構造変化に対応する格子定数の変化が見出された。結果は"International Conference of Solid-Solid Phase Transitions'99"並びに"9th European Meeting on Ferroelectricity"の国際学会で発表、注目された。成果はPhys.Lett.等に発表した。
(3) (2)の結果を受けて、PbCsCl_3結晶の逐次相転移を窒素ガス吹き付けタイプの低温X線回折装置を用いて325-90Kの温度領域で注意深く構造変化を調べなおした。その結果従来知られている320、315、310Kでの相転移の他に、260K近くと200Kで大きな構造変化の存在を見出した。これらの結果は320K相転移での熱異常を含めて再検討がなされた。結果は"XVIII th International Union of Crystallography'99"で発表、注目された。また、2000年3月ミネアポリスでの米国物理学会で講演依頼を受けている。
(4) PbCsCl_3を研究した同じ手法を同じペロブスカイト型結晶構造を持つBaTiO_3の相転移の研究に適用し、PbCsCl_3で見つけた立方晶-正方晶への相転移で観察した微細な構造変化の存在をBaTiO_3結晶でも突き止めた。今後このBaTiO_3に見出した現象をX線回折実験で追求しようと計画している
(5) ペロフスカイト系結晶以外、例えばシアン化アルカリ結晶など他の結晶の相転移の研究においても大変興味ある現象を既に見出しており、今後本研究で開発した"mKセル"を用いた研究手法を取り入れて、もっと一般的に構造相転移の研究を進め行こうと計画している。
(6) ここ3年間比熱測定やX線回折実験で"mK制御セル"で見る構造相転移の研究を進めてきてたが、この成果を基礎にこの手法を更に力学的、電気的、光学的な測定に応用しようと計画している。
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[Publications] 東崎 健一: "Observation of"hyperfine multistage transition"at the 320K phase transition in CsPbCl_3"Phys.Lett.. A263. 203-208 (1999)
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[Publications] 小島 彬: "Multistage Transitions of Perovskite-Type Ferroelectrics Seen with "mK-Stabilized Cell""Ferroelectrics. (in press).
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[Publications] 東崎 健一: "Phase Transformation Seen through "Millikelvin-stabilized Cell" -Detection of"Multistage Transformation"in a Small Temperature Range"The Japan Institute of Metals. 1433-1436 (1999)
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[Publications] 吉村 幸雄: "X-Ray Diffraction Study on the Structural Phase Transitions of (KCN)_x(KBr)_<1-x> Mixed Crystals"J.Phys.Soc.Jpn.. Vol.68. 3292-3302 (1999)
