2016 Fiscal Year Annual Research Report
Phase transition and dielectric properties for perovskite-type oxyfluorides, (1-x)KNbO3-xKMgF3
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26410078
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 教授 (90333020)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 複合アニオン化合物 / ペロフスカイト / 誘電性 / 構造相転移 / 放射光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複合陰イオン化合物の一種であるペロフスカイト型酸フッ化物は強誘電体としての応用が期待されており、これまでにもいくつかの研究が行われている。本研究ではK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体に着目し i) K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の詳細な相図の決定 ii) 高絶縁性試料を用いた誘電率の測定 ii) 固溶体における局所構造の解析 iv) 固溶に伴う急激な相転移温度変化、巨大誘電率発現のメカニズムの解明 の4点について研究を行った。K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体は、石英管に酸素発生剤とともに封入する方法、高温・高圧装置を利用し合成する方法で合成した。合成した試料について高低温X線回折、放射光を用いた結晶構造解析から構造相転移温度を決定し、またx=0.05については高絶縁体試料を作成し、誘電性について調べた。x=0.02についてはX線全散乱測定を行い、局所構造の解析に取り組んだ。一方、他酸フッ化物端成分の探索として、K3TiOF5のキャラクタリゼーションに取り組んだ。その結果、K(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体はx=0.05程度で固溶限界であり、当初の予想より固溶量が少なく、相転移点が1点に集中する現象は見られなかった。しかし、構造相転移温度は、端成分であるKNbO3の263K、498K、708Kから330K、380K、500K （x=0.05）と大きく変化し、また一連の研究からK(Nb1-xMgx)O3-xFx固溶体の相図を作成することに成功した。また、x=0.05の高絶縁体試料では、400K付近での比誘電率2200と高密度KNbO3セラミックスでの比誘電率の2倍程度まで増加することが判明した。一方、抗電場は、KNbO3より小さくすることはできなかった。現在、x=0.02の局所構造解析、K3TiOF5の室温での結晶構造解析に取り組んでいる。
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