2016 Fiscal Year Annual Research Report
Creating mesocrystalline ferroelectric nanocomposites and verification of their enormous piezoelectric and dielectric responses
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26289240
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
馮 旗 香川大学, 工学部, 教授 (80274356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 康弘 香川大学, 工学部, 教授 (10217086)
楠瀬 尚史 香川大学, 工学部, 准教授 (60314423)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メスクリスタル / ナノ複合体 / 強誘電体 / 結晶構造・組織制御 / 機能性セラミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、独自で開発したソフト化学反応法で結晶方位を揃えた2種類のナノ結晶からなるナノ複合メソクリスタル強誘電体を合成し、エピタキシャル結晶界面における結晶格子歪みと強誘電体の誘電特性・圧電特性との関係解明を目的とする。Ｈ２８年度は以下の成果が得られた。
前年度開発した水熱反応－固相反応二段反応プロセスで合成したBaTiO3/(Bi0.5Na0.5)TiO3ナノ複合メソクリスタルについて誘電特性評価、強誘電特性評価、圧電特性評価を行った。BaTiO3/(Bi0.5Na0.5)TiO3ナノ複合メソクリスタルは強誘電特性を示し、誘電率と圧電定数はBa0.5(Bi0.5Na0.5)0.5TiO3固溶体よりそれぞれ5倍と6倍が増大した。格子定数の違いによるBaTiO3/(Bi0.5Na0.5)TiO3エピタキシャルナノ結晶界面における結晶格子歪みは強誘電性自発分極の外部電場や外部応力へ応答性を飛躍的に向上できることを明らかにした。さらにBaTiO3/(Bi0.5Na0.5)TiO3ナノ複合メソクリスタルは、BaTiO3と(Bi0.5Na0.5)TiO3のキュリー温度間の温度領域に大きく増大した誘電率温度範囲が存在する新規現象を初めて見出した。
新規ナノ複合メソクリスタルの開発に関しては、BaTiO3/HTOナノ複合メソクリスタル板状粒子からBaTiO3/Bi4Ti3O12ナノ複合メソクリスタルの合成に成功した。また、H1.07Ti1.73O4層状チタン酸（HTO）板状粒子から水熱法でSrTiO3/HTOナノ複合メソクリスタル板状粒子を合成し、さらに固相反応法でSrTiO3/HTOナノ複合メソクリスタル板状粒子からSrTiO3/(Bi0.5Na0.5)TiO3ナノ複合メソクリスタルの合成に成功した。これらのナノ複合メソクリスタル板状粒子のナノ構造解析を行い、これらのナノ複合メソクリスタルでは、すべてのナノ結晶は同じ結晶軸方位がそろっている。このようなナノ複合メソクリスタルはソフト化学的トポタクチック反応メカニズムで生成することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(16 results)
