| 研究課題/領域番号 |
18K14303
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2020)
東京大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
北中 佑樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20727804)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 強誘電体 / 圧電体 / 電場誘起相転移 / 自発分極 / 結晶成長 / 結晶構造解析 / 電子状態計算 / 単結晶成長 / 薄膜 / 相転移 / 誘電体材料 / 反強誘電体 / 第一原理計算 / 単結晶育成 |
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| 研究成果の概要 |
誘電・圧電性に代表されるペロブスカイト型材料の新奇な材料設計指針を確立する目的で、反強誘電体の結晶構造中の分極変位と回転変位がエネルギー的に結合する「分極-回転変位結合」を活用した電場応答機能の制御を試みた。(Bi1/2Na1/2)TiO3系材料において、結晶中の欠陥構造が母構造中の八面体回転に及ぼす化学圧力を介して、材料の電場－分極機能が制御可能であることを、バルク単結晶における実験および第一原理電子状態計算を用いた構造解析の両面から実証した。得られた知見をより多様な回転変位を有するアルカリニオブ系材料においても展開し、分極-回転変位結合が電気物性に重要な役割を持つことを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の特色として、ペロブスカイト材料の電気物性には本来寄与しないはずの酸素八面体の回転変位に着目している点が挙げられる。現行のPb系圧電材料は一般に回転変位を持たないが、非Pb材料の有望組成の多くは回転変位を持つため、本研究成果で提唱する回転変位を活用した材料設計指針の重要度は大きい。また、大半のABO3型電子材料が構造中に回転変位を持つため、反強誘電体材料以外の広範な電子材料への展開や、新しい材料機能の発現にもつながることも期待できる。
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