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不均一性に基づく機能的誘電特性の発現機構解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 18840017
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京工業大学

研究代表者

谷口 博基  東京工業大学, 応用セラミックス研究所助教, 助教 (80422525)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,830千円 (直接経費: 2,830千円)
2007年度: 1,410千円 (直接経費: 1,410千円)
2006年度: 1,420千円 (直接経費: 1,420千円)
キーワード誘電体物性 / 光散乱 / 複合材料・物性 / 物性実験 / 共焦点顕微鏡
研究概要

本年度は、不均一性に由来する巨大応答物性の起源を相転移におけるディスオーダー効果の観点から解明すべく、特にソフトモード型強誘電体として知られるABO_3型強誘電体の臨界挙動を、共焦点顕微ラマン分光法によって研究した。その結果、量子揺らぎが相転移物性を支配すると考えられてきた量子誘電体SrTiO_3において酸素同位体置換によって理論的な予測を実証する理想的なソフトモード型の量子相転移を誘起することを明らかにし、更にその量子臨界点において新奇な相分離状態を発見した。更に、ソフトモード型強誘電体におけるディスオーダー効果を正確に理解する為の基礎となる、典型的な均一系ソフトモード挙動を示す物質を物質合成の観点から新たに探索し、その結果、現在まで複雑な相転移挙動を有すると考えられそのメカニズムが未解明であったCdTiO_3において、典型的なソフトモードの臨界挙動を新たに発見し、CdTiO_3極めてシンプルな二次相転移を有する典型的ソフトモード型強誘電体であることを発見した。これまで強誘電体単結晶における分光学的研究は、相転移後に発生する複雑なドメイン構造によって精密な研究が困難な例が多く、これが物理的本質の理解を妨げていたが、本研究では共焦点法の応用によってこれを克服し、物性研究における分光学的研究の技術を大きく進展させた。更にこの技術を、強誘電体ガラスの結晶化過程の研究にも適用し、新規高屈折率ガラス材料として期待されているBaTi_2O_5ガラスの逐次結晶化過程を解明した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Critical soft-mode dynamics and unusual anticrossing in CdTiO_3 studied by Raman scattering2007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, Y.J. Shan, H. Mori, and M. Itoh
    • 雑誌名

      Physical Review B 76

      ページ: 212103-4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ideal Soft Mode-Type Quantum Phase Transition and Phase Coexistence at Quantum Critical Point in 18O-Exchanged SrTiO_32007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, M. Itoh, and T. Yagi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

      ページ: 176021-4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AgNbO_3: A lead-free material with large polarization and electromechanical response2007

    • 著者名/発表者名
      D. Fu, M. Endo, H. Taniguchi, T. Taniyama, and M. Itoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 252907-3

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successive Crystallization of Ferroelectric-Based BaTi_2O_5 Bulk Glass Studied by Raman Scattering2007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, J. Yu, Y. Arai, D. Fu, T. Yagi and M. Itoh
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering B 148

      ページ: 48-52

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light Scattering Study of the Phase Transition in Quantum Paraelectric Strontium Titanate2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yagi, M. Takesada H. Taniguchi and M. Itoh
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society 51

      ページ: 798-803

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conductive Boundary Layer in CaCu_3Ti_4O_<12> with Giant-Dielectric-Response2007

    • 著者名/発表者名
      D. Fu, Y. Arima, H. Taniguchi, T. Taniyama, M. Itoh, J. Yu and S. Koshihara
    • 雑誌名

      Ferroelectrics 347

      ページ: 140-144

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Raman Scattering Study on Successive Crystallization of Bulk BaTi_2O_5 Glass2007

    • 著者名/発表者名
      H Taniguchi, J Yu, Y Arai, T Yagi, D Fu, M Itoh
    • 雑誌名

      Ferroelectrics 346

      ページ: 156-161

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectricity of SrTiO3 Induced by Oxygen Isotope Exchange2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Itoh, Hiroki Taniguchi
    • 雑誌名

      Structure and Bonding 124

      ページ: 89-118

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] その場観測ラマン散乱を用いた強誘電体ガラスの結晶化過程の研究2007

    • 著者名/発表者名
      谷口博基, 伊藤満, 余野建定
    • 雑誌名

      ニューガラス 84

      ページ: 57-57

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Raman Scattering Study of Superionic Conductor Lithium Tetraborate Li2B4O72006

    • 著者名/発表者名
      T.Dekola, T.Yagi, H.Taniguchi, M.Takesada, I.Sekine
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: 152-154

    • NAID

      40007102796

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of BaTi2O5 Glass-Ceramics with Unusual Dielectric Properties during Crystallization2006

    • 著者名/発表者名
      J.Yu, Y.Arai, T.Masaki, T.Ishikawa, S.Yoda, S.Kohara, H.Taniguchi, M.Itoh, Y.Kuroiwa
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 18

      ページ: 2169-2173

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Raman Scattering Study of Vitreous BaTi2O5 Fabricated by Containerless Method2006

    • 著者名/発表者名
      H.Taniguchi, J.Yu, Y.Arai, M.Itoh, T.Yagi
    • 雑誌名

      Space Utiliz. Res. 22

      ページ: 36-39

    • NAID

      120006830874

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] パイロクロア型強誘電体Cd_2Nb_2O_7におけるソフトモードの臨界挙動と相転移2008

    • 著者名/発表者名
      谷口博基, 清水荘雄, 橘 信, 川路 均, 阿竹 徹, 伊藤 満
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ferroelectric Phase Transition and Soft Mode in CdTiO_3 Studied by Raman Scattering〜A Quest for Ideal Quantum Critical Point in Soft-Mode System〜2008

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, S.H. Ping, Y.J. Shan and M. Itoh
    • 学会等名
      2008 Workshop on Fundamental Physics of Ferroelectrics
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2008-02-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Displacive-Type Ferroelectric Phase Transition and the Soft Mode in CdTiO_32007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, M. Itoh, Y.J. Shan, H. Mori
    • 学会等名
      日本MRS
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CdTiO_3における変位型強誘電相転移とソフトモード2007

    • 著者名/発表者名
      谷口博基, 単 躍進, 森 基, 伊藤 満
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Soft Mode Dynamics in Quantum Ferroelectric 18O-exchanged SrTiO_3 Studied by Raman Scattering2007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, T. Yagi and M. Itoh
    • 学会等名
      11th European Meeting on Ferroelectricity
    • 発表場所
      Slovenia
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Successive Crystallization of Ferroelectric-Based BaTi_2O_5 Bulk Glass Studied by Raman Scattering2007

    • 著者名/発表者名
      H. Taniguchi, J. Yu, Y. Arai, D. Fu, T. Yagi and M. Itoh
    • 学会等名
      STAC-JTMC
    • 発表場所
      神奈川県 湘南村
    • 年月日
      2007-05-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2020-05-15  

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