2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of the functional domain interfaces in ferroelectrics by controlling domain wall density
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26400327
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
大和田 謙二 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員(定常) (60343935)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 直人 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 (30376652)
岩田 真 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40262886)
西松 毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70323095) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 強誘電体 / 界面 / ドメイン / リラクサー強誘電体 / 電場 / 放射光 / 中性子散乱 / 分子動力学法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は界面密度制御されたBaTiO3単結晶において中性子凖弾性散乱を行い90度ドメイン界面由来のダイナミクスの検出を試みるものである。
H28年度は、大型放射光施設SPring-8にて行った計測から境界由来の散乱の検出に成功し、中性子準弾性散乱を行う上で注目すべきポイントが明らかとなった。名古屋工業大学において中性子準弾性散乱実験用のBaTiO3大型単結晶の準備を行い、111-cut結晶、001-cut結晶にて10kV/cm程度の電場印加により、前者では数マイクロメートルピッチでドメイン境界が高密度に導入された状態を実現し、後者ではドメイン境界をあらかた消失させた。これらを中性子実験用ホルダーに保持してJ-PARCに搬入した。J-PARCのBL02（DNA）にて上で準備した単結晶試料を用いて準弾性散乱実験を行った。001-cut試料、111-cut試料からの散乱を比較して、後者で強く現われる散乱成分を見出し、この散乱の温度変化を追跡した。
H29年度はこれらの散乱の解析と分析を行い、散乱には2成分ある事が明らかとなった。ひとつは分解能（~3μeV）よりも広い線幅（6μeV程度）を持つ散乱A、もうひとつは分解能限界の散乱Bであった。散乱Aは温度上昇と共に緩和する傾向が見られた。分極フリップに由来する散乱であると考えられる。散乱Bは温度上昇と共にその強度が著しく減少する傾向が見られた。境界ダイナミクス（wall vibration）に由来する散乱であると考えられる。室温ではシャープだったドメイン境界が温度上昇と共にぼやけたため強度が減少したものと考えられる。これらの成果は日本物理学会で発表したほか、H30年5月27から6月1日に行われる国際会議IFAAP（広島）にて招待講演の中で発表される。
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Research Products
(5 results)
