2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12440090
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
出口 潔 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (10033911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 将一 大阪大学, 極限科学センター, 教授 (10001843)
徳永 正晴 北海道大学, 理学研究科, 教授 (60001682)
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| Keywords | 強誘電体 / 水素結合 / 高圧 / 擬一次元性 / 圧力誘起相転移 / 反強誘電相 |
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| Research Abstract |
水素結合型強誘電体における水素結合の役割に関する理解がここ10年ほどの間に飛躍的に進んでいる。この間、例えばプロトンダイナミックスに対する量子力学的取り扱い方などが次々と覆され、それに変わる考え方や概念の構築が進められている。本研究は、超高圧・極低温における水素結合型結晶の相転移現象の研究を通して、その発展の一端を担うことを目的としている。
KH_2PO_4(KDP)およびKD_2PO_4(DKDP)、LiTlC_4H_4O_6・H_2O(LTT)およびLiTlC_4H_4O_6・D_2O(DLTT)に引き続き、PbHPO_4、CsH_2PO_4およびCsD_2PO_4の高圧下物性の研究を進めた。今年度得られた成果は以下の通りである。
1.PbHPO_4
(1)温度-圧力相図を作成した。相転移温度は圧力の増加と共に急激に低下し、約2.5GPaで消失する事を見出した。一方、Curie-Weiss定数は圧力に殆ど依存しない。この結果は、高圧下におけるPbHPO_4の相転移機構が本質的には変位型であることを示唆する。
(2)PbHPO_4は擬1次元水素結合型強誘電体に分類されてきた。しかし、温度圧力相図を見る限り、3次元系のKDPと類似しており1次元性の特長は見られない。この点は、下記のCsH_2PO_4の場合と大きく異なる。
2.CsH_2PO_4
(1)温度-圧力相図を作製した。相図中の2箇所で、3重点が存在することを見出した。また、新しい圧力誘起反強誘電相を発見した。
(2)常圧・高温相である常誘電相、常圧・低温相である強誘電相、2種類の圧力誘起反強誘電相から成る複雑な温度-圧力相図が、擬一次元相転移モデルに基づく理論計算によりほぼ再現されることが示された。
(3)水素結合の役割をより明確にするために、現在、CsD_2PO_4の研究を進めている。
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[Publications] S.Endo: "Quantum Paraelectricity in DKDP and KDP under High Pressure"Physical Review Letters. Vol88,No.1. 035503-1-035503-4 (2002)
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[Publications] Y.Kobayashi: "Pressure-Temperature Phase Diagram of KNbO_3 Determined by a Dielectric Constant Measurement"Ferroelectrics. Vol.273. 389-394 (2002)
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[Publications] M.Tokunaga: "Vanishing of Transition Temperature in Hydrogen-Bonded Crystals under High Pressure"Ferroelectrics. Vol.267. 263-270 (2002)
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[Publications] Y.Kobayashi: "Phase Transition on CsH_2PO_4 under High Pressure"Ferroelectrics. (in press).
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[Publications] M.Adachi(アルファベット順。22名の共同執筆): "Ferroelectrics and Related Substances, Oxides other than Perovskite-type and LiNbO3 Family (Landolt-Bornstein, New Series, Group III, Vol.36,Subvol.A2)"Springer. 540 (2002)
