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角度分解偏光ラマン分光で観るペロブスカイト型強誘電体の不均一構造

研究課題

研究課題/領域番号 16K04931
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関島根大学

研究代表者

塚田 真也  島根大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (90570531)

研究分担者 秋重 幸邦  島根大学, 学内共同利用施設等, 理事 (30150981)
藤井 康裕  立命館大学, 理工学部, 助教 (50432050)
研究協力者 大和田 謙二  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード強誘電体 / リラクサー / ブリルアン分光 / ラマン分光 / 放射光回折 / 強誘電性相転移 / 不均一構造 / チタン酸バリウム / 相転移 / ペロブスカイト / 誘電体物性 / 光物性
研究成果の概要

強誘電体の高性能化に向けて鍵となる「ペロブスカイト型強誘電体に観られる不均一な構造」の広い時空間での理解を試みた.静的な性質を放射光回折や電子顕微鏡観察,動的な性質をブリルアン分光やラマン分光で調べた結果,不均一な構造が巨視的な性質(誘電率・圧電定数)に与える影響を明らかにすることができた.ナノメートルの大きさ・ピコ秒程度でゆらぐフラクタル構造が強誘電体の高性能化に重要であることが明らかとなった.
また,角度分解偏光ラマン分光により,リラクサーの不均一構造に関して多くの情報を得ることができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高誘電率・高圧電定数を有するリラクサーは,性能が高く便利な反面,環境に有害な鉛を含むなど課題がある.リラクサーの相転移や構造を広い時空間で解明することは,より安全で高度な強誘電体の開発に結びつくはずである.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 5件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 13件、 招待講演 13件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Begum Rokeya University, Rangpur(バングラデシュ)

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  • [国際共同研究] Vilnius University(リトアニア)

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  • [国際共同研究] Pabna University of Science & Technology/Begum Rokeya University, Rangpur(バングラデシュ)

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  • [雑誌論文] Angle-resolved polarized Raman scattering on relaxor ferroelectrics with intermediate random fields2018

    • 著者名/発表者名
      Md Al Helal, S. Tsukada, S. Svirskas, J. Banys, and S. Kojima
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57 号: 11S ページ: 11UB08-11UB08

    • DOI

      10.7567/jjap.57.11ub08

    • NAID

      210000149790

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarization rotation associated with phonon dynamics in monoclinic C phase near morphotropic phase boundary studied by diffuse and inelastic X-ray scattering from a Ti-composition-gradient Pb[(Mg1/3Nb2/3)1?xTix]O3 single crystal2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, S. Tsukada, M. Matsuura, S. Tsutsui, A. Q. R. Baron, J. Mizuki, and K. Namikawa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 532 号: 1 ページ: 100-110

    • DOI

      10.1080/00150193.2018.1430430

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of B-site randomness on the antiferroelectric/relaxor nature of the ground state: Diffuse and inelastic x-ray scattering study of Pb(In1/2Nb1/2)O32018

    • 著者名/発表者名
      Ohwada Kenji、Tsukada Shinya、Fukuda Tatsuo、Tsutsui Satoshi、Baron Alfred Q. R.、Mizuki Jun'ichiro、Ohwa Hidehiro、Yasuda Naohiko、Terauchi Hikaru
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 5 ページ: 054106-054106

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.054106

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] プラスチック基板上の ダブルゲートCu-MIC 多結晶ゲルマニウム薄膜トランジスタ2018

    • 著者名/発表者名
      内海大樹、北原邦紀、塚田真也、鈴木仁志、原 明人
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report (信学技報)

      巻: 118 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman scattering study of the ferroelectric phase transition in BaTi2O52018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, Y. Fujii, Y. Yoneda, H. Moriwake, A. Konishi, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 2 ページ: 024116-024116

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.024116

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      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectric phase transition of Li-doped KTa1-xNbxO3 single crystals with weak random fields: Inelastic light scattering study2018

    • 著者名/発表者名
      M. M. Rahaman, T. Imai, T. Sakamoto, M.A. Helal, S. Tsukada, and S. Kojima
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 73 ページ: 1063-1070

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2017.11.039

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      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relation between Fractal Inhomogeneity and In/Nb-Arrangement in Pb(In1/2Nb1/2)O32017

    • 著者名/発表者名
      24. S. Tsukada, K. Ohwada, H. Ohwa, S. Mori, S. Kojima, N. Yasuda, H. Terauchi, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 17508-17508

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17349-3

    • NAID

      120007134601

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      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inelastic light scattering of ferroelectric Sr2(Nb1-xTax)2O7 crystals at high temperatures2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kojima, S. Tsukada, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 512 号: 1 ページ: 20-28

    • DOI

      10.1080/00150193.2017.1355148

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      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single crystal growth of β-Tb2 (MoO4)3 and its evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      F. Shikanai, S. Tsukada, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 512 号: 1 ページ: 82-87

    • DOI

      10.1080/00150193.2017.1334184

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BaTiO<sub>3</sub>における不均一性とダイナミクス2017

    • 著者名/発表者名
      塚田 真也, 藤井 康裕
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 59 号: 5 ページ: 205-206

    • DOI

      10.5940/jcrsj.59.205

    • NAID

      130006767773

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broadband micro light scattering observation of ferroelectric sodium metavanadate2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujii, D. Katayama, M. Morita, A. Koreeda, H. Taniguchi, and I. Terasaki
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 512 号: 1 ページ: 14-19

    • DOI

      10.1080/00150193.2017.1355146

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of polar nanoregions with weak random fields in Pb-based Role of polar nanoregions with weak random fields in Pb-based perovskite ferroelectrics2017

    • 著者名/発表者名
      M.A. Helal, M Aftabuzzaman, S. Tsukada, and S. Kojima
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 44448-44448

    • DOI

      10.1038/srep44448

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single Crystal Growth of b-Tb2(MoO4)3 and its Evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      Fumihito Shikanai, Shinya Tsukada, and Yukikuni Akishige
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: N/A

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] BaTiO3におけるKF置換で誘起される臨界現象2016

    • 著者名/発表者名
      塚田 真也,秋重 幸邦
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 698-701

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The role of polar-nanoregions in KTa1-xNbxO3 single crystals studied by Raman scattering2016

    • 著者名/発表者名
      M. M. Rahaman, T. Imai, T. Sakamoto, S. Tsukada, and S. Kojima
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 503 号: 1 ページ: 85-93

    • DOI

      10.1080/00150193.2016.1216699

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] SrAl2O4強誘電相のドメイン構造の観察2019

    • 著者名/発表者名
      出野顕太朗,大和田謙二,水木純一郎,塚田真也,武田博明,森茂生
    • 学会等名
      第32会日本放射光学会年会放射光化学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 角度分解偏光ラマン分光法で観たPb(In1/2Nb1/2)O3のIn/Nb配列と不均一性2019

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,大和田謙二,藤井康裕,森茂生,大和英弘,秋重幸邦
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SrAl2O4強誘電相のドメイン構造の観察2019

    • 著者名/発表者名
      出野顕太朗,大和田謙二,水木純一郎,塚田真也,武田博明,森茂生
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
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      2018 実績報告書
  • [学会発表] (1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3の高温における不均一構造と光散乱2019

    • 著者名/発表者名
      金川茜里, 藤井康裕, 大和田謙二, 北原邦紀, 秋重幸邦, 塚田真也
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Inhomogeneity and ferroelectric instability in Pb(In1/2Nb1/2)O3 by changing In/Nb-arrangement2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, K. Ohwada, H. Ohwa, S. Mori, S. Kojima, N. Yasuda, H. Terauchi, and Y. Akishige
    • 学会等名
      Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity
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      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Static and dynamic properties of Pb(In1/2Nb1/2)O3 by changing In/Nb-arrangement2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, K. Ohwada, H. Ohwa, S. Mori, S. Kojima, N. Yasuda, H. Terauchi, and Y. Akishige
    • 学会等名
      ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of Domain Walls in BaTiO32018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, M. Matsuura, S. Tsukada, K. Deno, J. Mizuki, and M. Iwata
    • 学会等名
      ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-Linear Susceptometry of Pb(B’1/3B”2/3)O3-PT Based Relaxor Ferroelectrics2018

    • 著者名/発表者名
      D. Jablonskas, S. Svirskas, M. Ivanov, J. Banys, S. Tsukada, and S. Kojima
    • 学会等名
      ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhomogeneity in ferroelectrics probed by Inelastic Light Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, Y. Fujii, and K. Ohwada
    • 学会等名
      International Workshop on Relaxor Ferroelectrics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Several topics of research in relaxor ferroelectrics using synchrotron radiation X-rays2018

    • 著者名/発表者名
      K. OHWADA, S. Tsukada, M. IWATA, A. A. Bokov, and Z.-G. Ye
    • 学会等名
      International Workshop on Relaxor Ferroelectrics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 角度分偏光ラマン分光法で観たPb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3における高温での不均一性2018

    • 著者名/発表者名
      金川茜里,藤井康裕,大和田謙二,北原邦紀,秋重幸邦,塚田真也
    • 学会等名
      応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強誘電体の不均一性における静的・動的な構造?光散乱を中心に?2018

    • 著者名/発表者名
      塚田真也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inhomogeneity in Relaxors Probed by Light Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada and K. Ohwada
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting on Modern Ferroelectrics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Brillouin and angular dependent Raman scattering studies on relaxor ferroelectric 0.83Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.17PbTiO3 single crystals2018

    • 著者名/発表者名
      M. A. Helal, M. Aftabuzzaman, S. Tsukada, S. Svirskas, M. Ivanov, J. Banys, and S. Kojima
    • 学会等名
      American Physical Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaTiO3のドメイン境界ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      大和田謙二, 松浦直人, 塚田真也, 岩田真, 出野顕太朗, 水木純一郎
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Electron diffraction study of crystal structures of (Sr1-xBax)2Nb2O72018

    • 著者名/発表者名
      Bikas Aryal, Kenji Tsuda, Masami Terauchi, Shinya Tsukada, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Local and Macroscopic Properties of BaTi2O52017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Yasuhiro Yoneda, Yasuhiro Fujii, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      2017 Workshop on the Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials
    • 発表場所
      Williamsburg, US
    • 年月日
      2017-01-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M. A. Helal, M. Aftabuzzaman, S. Tsukada, S. Svirskas, M. Ivanov, J. Banys, and S. Kojima2017

    • 著者名/発表者名
      Inelastic light scattering studies on relaxor ferroelectric 0.83Pb(Mg1/3Nb2/3)O3- 0.17PbTiO3 single crystals
    • 学会等名
      2017 Workshop on the Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials
    • 発表場所
      Williamsburg, US
    • 年月日
      2017-01-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コンデンサー材料-チタン酸バリウムの静的・動的不均一性2017

    • 著者名/発表者名
      塚田真也
    • 学会等名
      JAEAとQST微細構造解析プラットフォーム,主催研究会「結晶 PDF でみる短配性~中距離レンジ構造の世界」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高TCを有するBaTi2O5の強誘電性相転移における性的・動的性質2017

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,米田安宏,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] BaTi2O5の静的・動的不均一性(II)2017

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,米田安宏,藤井康裕,小西綾子,森分博紀,秋重幸邦
    • 学会等名
      日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of electric field on local structure probed by angular dependence of Raman scattering2017

    • 著者名/発表者名
      M. A. Helal, M. Aftabuzzaman, S. Tsukada, S. Svirskas, M. Ivanov, J. Banys, and S. Kojima
    • 学会等名
      The 14th Ineternational Meeting on Ferroelectricity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaTi2O5における不均一性と巨視的性質2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也, 米田安宏, 藤井康裕, 秋重幸邦
    • 学会等名
      日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ぺロブスカイト強誘電体の不均一構造 ~偏光ラマン分光を中心に~2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季講演会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inhomogeneity in Perovskite Ferroelectrics Probed by Angle-Resolved Polarized Raman Scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Yasuhiro Fujii, Seiji Kojima, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      Joint RCBJSF-IWRF Conference ( Joint 13th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 8th International Workshop on Relaxor Ferroelectrics Conference)
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Relaxor ferroelectric phase transitions of K(Ta1-xNbx)O3 crystals :Inelastic Light Scattering Study2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kojima, Md. Mijanur Rahaman, Tadayuki Imai, Tadashi Sakamoto, and Shinya Tsukada
    • 学会等名
      Joint RCBJSF-IWRF Conference ( Joint 13th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 8th International Workshop on Relaxor Ferroelectrics Conference)
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-Crystal Growth of β-Tb2(MoO4)3 and its Evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Fumihito Shikanai, Shinya Tsukada, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      Joint RCBJSF-IWRF Conference ( Joint 13th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 8th International Workshop on Relaxor Ferroelectrics Conference)
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 角度分解ラマン分光法で観たチタン酸バリウムの不均一構造2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也
    • 学会等名
      強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 島根大学教育学部 塚田研究室

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 島根大学 秋重・塚田研究室

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 塚田研究室

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 個人

    • URL

      http://physlab.web.fc2.com/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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