Structural study of pressure-induced phase of hydrogen-bonded supramolecular ferroelectrics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03728
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発
• Principal Investigator: Nakao Akiko 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任研究員 (90392050)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗像 孝司 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任技師 (00363408)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 中性子回折 / 単結晶構造解析 / 有機強誘電体 / プロトン移動 / 圧力誘起

Outline of Final Research Achievements

Structural studies were performed using neutron diffraction and synchrotron radiation X-ray diffraction to clarify the origin of the dielectric response of hydrogen-bonded ferroelectrics. A single-crystal neutron diffraction method under low temperature and high pressure was established, and hydrogen atom parameters were determined by structural analysis. Structural changes within the hydrogen-bonded chain in the pressure-induced ferroelectric phase suggested polarization due to proton transfer.

Free Research Field

研究代表者の専門分野

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により，高圧下の有機分子性結晶の構造解析を実現し，酸と塩基から成る水素結合型強誘電体の分極起源の理解を深めた。これまで困難であった有機分子性物質の低温・高圧下での回折実験手法の確立は，外部環境の変化に敏感で多彩な物性を示す有機分子性結晶の構造研究への発展に繋がった。また，電子デバイス素子などの有機エレクトロニクスにおける重要な学術要素のひとつとして貢献した。