2012 Fiscal Year Research-status Report
チタン酸鉛型ペロブスカイト強誘電体の巨大正方晶歪みを支配する化学結合の解明
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24560013
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
森吉 千佳子 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00325143)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森分 博紀 一般財団法人ファインセラミックスセンター, ナノ構造研究所, 主席研究員 (40450853)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 誘電体 |
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| Research Abstract |
(1) 誘電率測定機器の立ち上げ：最近発見したBiFeO3-xPbTiO3の正方晶-正方晶の同型相転移と強誘電的ソフトモードとの関連を明らかにするため，この固溶体の誘電分散を測定することにより，自発分極を担う構造揺らぎの存在を突き止めることを目的とした．そのため，1600℃まで測定可能なサンプルホルダー（物品名：超高温電気化学セル）を購入し，高温誘電測定のためのシステムの立ち上げを開始した．
(2) 高エネルギー放射光粉末回折実験（濃度変化・室温）：BiFeO3-xPbTiO3試料を用い，SPring-8の粉末回折ビームラインBL02B2にて放射光粉末回折実験を行った．試料にはPb原子やBi原子などの重原子が含まれるので，放射光の吸収効果が無視できる35 keVの高エネルギー放射光を用いた．粉末試料を内径0.2 mmのクォーツ製キャピラリーに封止し，イメージングプレート上に粉末回折パターンを測定した．同型相転移に伴う回折パターンの変化が観測された．電子密度解析を検討中である．
(3) 第一原理計算による構造最適化：BiFeO3-xPbTiO3固溶体の第一原理計算を開始した．一般的な濃度xについては計算が困難であるため，この固溶体のエンドメンバーであるBiFeO3とPbTiO3について，様々な対称性をもった構造を仮定しながらエネルギー計算やバンド計算を行い，この系で出現する可能性のある準安定構造を検討した．さらに，構造解析の結果と比較しながら相転移を支配する化学結合の検討を行った．Pb-O間やBi-O間の軌道混成だけでなく，Ti-O間やFe-O間の化学結合が重要な役割を担うことがわかった．(2)と(3)の成果については，日韓強誘電体会議（国際会議），日本物理学会および日本セラミック協会にて成果発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に示した内容の達成度は，交付申請書に記載した内容の９割程度である．概ね順調に進展していると考えて良い．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度の研究進捗状況から，当初の目的は概ね達成されつつある．今後は，研究の収束に向けより効率的な研究の推進を目指し，本研究のスタートとなったインドの研究グループとの情報交換を密に行い，論文執筆の準備を開始する予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当無し
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