2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of polar materials by the control of the arrangement of cations and the Coulomb repulsion between cations
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15H04128
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
稲熊 宜之 学習院大学, 理学部, 教授 (00240755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 教授 (90333020)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 極性化合物 / リチウムナイオベート型化合物 / ペロブスカイト型酸化物 / 陽イオン反発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陽イオン反発を利用した極性化合物の創製と極性発現の理解を目指して、主に(1) 新規LiNbO3(LN)型化合物および、(2) 新規二重ぺロブスカイトにおける陽イオン間反発に由来する極性発現の検証、 (3) 元素選択による極性の制御および向上に取組んだ。
高圧合成により得られたLN型LiSbO3において電場による分極反転が観測され強誘電体であることが明らかになった。また、高温X線回折、誘電率、光第二高調波発生の温度依存性から高温における強誘電性相転移が確認された。LiSbO3は陽イオン反発を利用した極性物質のよいモデルケースとなることがわかった。また、Aサイト二重ぺロブスカイトCaZnTi2O6において室温以下で相転移が生じることが単結晶構造解析および誘電率の温度依存性から確認された。さらに米国テキサス大学のZhou教授のグループと共同でCaが多い組成のCa1+xMn1-xTi2O6がスパークプラズマ焼結法により数百MPaオーダーの圧力下で合成できることを明らかにした。一方、既知のLN型酸化物のAサイトイオンの変位を調べたところ、CuTaO3が低いTCを持つことが予想された。そこで、CuTaO3およびLi0.5Cu0.5TaO3を合成し、キャラクタリゼーションに取組んだ。CuTaO3、Li0.5Cu0.5TaO3ともに単相試料の合成に成功した。CuTaO3について高温X線回折を行ったところ、酸素雰囲気下では分解し相転移温度を決定できなかった。現在、酸素分圧と分解温度との関係について検討している。また、Li0.5Cu0.5TaO3は、低酸素分圧下では、700 ℃前後でCuTa2O6とLi2Oに分解した後、1000 ℃近傍で再度LN型化合物に戻ることが明らかとなった。温度の上昇に伴いCu(I)→Cu(II)→Cu(I)への酸化還元反応が進行していると考えられ、解析に取組んでいる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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