2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21360325
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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) |
森 大輔 学習院大学, 理学部, 助教 (00432021)
勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 准教授 (90333020)
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| Keywords | 高圧合成 / 酸化物 / 化学結合 / 極性 / ペロブスガイト / リチウムニオベート / 相転移 / 強誘電性 |
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| Research Abstract |
極性酸化物の高圧合成を行うとともに、それと平行して、極性化合物の構造解析、非線形光学特性、圧電性および強誘電性の評価、電子構造計算を行い、実験と計算の両面から極性酸化物と化学結合の関係を明らかにすることを目的として研究を行ってきた。以下にその研究成果の概要を示す。
1.LiNbO_3型およびペロブスカイト型極性酸化物(一般式:ABO_3)の高圧合成およびその反応挙動
高圧合成によりペロブスカイト型酸化物PbNiO_3が得られ、これを常圧下200℃付近で熱処理するとLiNbO_3相へ相変化すること、またPb^<4+>Ni^<2+>O_3という特異な価数状態を示すことが明らかになった。さらに高圧高温下においてin-situ放射光X線回折測定を行い、PbNiO_3の高圧合成時の反応挙動を明らかにした。また、Bサイトに2種類の金属イオンを含む新規LiNbO_3酸化物A(Fe_<1/2>Nb_<1/2>)O_3(A=Mn,Zn)の高圧合成に成功し、LiNbO_3型化合物はペロブスカイト型化合物と同様さまざまな元素を許容できる可能性が示唆された。さらに、ペロブスカイト型酸フッ化物PbMnO_2Fの高圧合成に成功し、大きな正方晶歪みを観測した。
2.極性酸化物の結晶構造解析および磁性
放射光X線回折データを用いたリートベルト解析により、LiNbO_3型およびペロブスカイト型構造をとるPbNiO_3の構造の詳細を明らかにし、その相転移挙動について考察した。PbNiO_3は両相とともに反強磁性を示し、その転移温度はNi-O間距離に依存することが明らかになった。
3.極性酸化物の非線形光学特性の評価および温度依存性
これまで合成してきたLiNbO_3型酸化物について第二次高調波発生(SHG)の信号強度を測定し、Bイオンの対称中心からのずれとSHG強度に相関があることを見出した。また、温度可変評価システムを構築し、LiNbO_3型ZnSnO_3の温度依存性について明らかにした。
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