| 研究課題/領域番号 |
16K05398
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
阿部 浩二 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20183139)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 誘電体 / 構造相転移 / 光散乱分光 / 固体物性 / 酸化物量子常誘電体 / 新規機能性材料 / 熱測定 / 第一原理計算 / 酸化物の強誘電性 / Aサイト置換誘起相転移 / ラマン散乱分光 |
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| 研究成果の概要 |
SnxSr1-xTiO3（STO)はSnのドープ量の増加に伴いΓ点の赤外活性のソフトモードのソフト化が抑制される。一方、Sn ドープによる局所的な分極（PNR）揺らぎの増大が観測され、リラクサー型の強誘電体の可能性が示された。5%以上のSnをドープするとR25モードの凍結に伴う構造相転移による比熱の異常が消失したことから、Snドープは構造相転移を抑制することが分かった。
構造相転移の抑制・消滅は、SrO結合に比べSnOの結合が強く、SnドープによるTiO6八面体の回転に伴う格子変形が阻害され、八面体の回転ネットワークの崩壊と局在化が原因となっていることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SnxSr1-xTiO3 の強誘電性発現はTi イオンの変位による分極とSnのドープによる局所的な分極（PNR）の揺らぎの2つのクロスオーバーであることが明らかとなり、このような物質が新しい誘電体と成りうることを示した。
また、TiO6八面体の回転により格子歪を伴う構造相転移はSnのドープにより格子変形が阻害されて相転移が消失することが明らかになった。このことは相転移の熱力学的な考察から強誘電相と分極は持たない新しい相の2つが可能な場合、ある温度では自由エネルギーの低い方が実現される。このことは、構造相転移が消失すると強誘電相が出現し易くなることを意味している。
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