超高圧合成による巨大圧電効果物質の探索と精密熱測定によるそのメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 23740245
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 橘 信 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, 主任研究員 (40442727)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 構造相転移 / 強誘電相転移 / 単結晶 / 熱測定 / Ｘ線散乱 / 巨大圧電物質 / 酸化物強誘電体 / モルフォトロピック相境界 / 巨大圧電応答 / 熱物性

研究概要

遷移金属酸化物には強誘電体や特異な構造相転移を示す物質が多く含まれ、その中には巨大な圧電効果などの機能的性質を示すものがある。本研究では特に、パイロクロア型の結晶構造を持ちリラクサー強誘電体的な振る舞いを示すCd2Nb2O7と、ペロブスカイト型の結晶構造を持ちヤーンテラー構造相転移を示すPr1-xLaxAlO3に注目し、これらの物質の単結晶X線散乱と比熱測定から、強誘電相転移や強弾性相転移について調べた。これらの結果から、遷移金属酸化物で巨大な圧電応答が発現する機構について、重要な知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural phase transitions in Pr_<1-x>La_xAlO_3 : Heat capacity and x-ray scattering studies (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana, Katharina Fritsch, and Bruce D. Gaulin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray scattering studies of structural phase transitions in pyrochlore Cd_2Nb_2O_7 (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana, Katharina Fritsch, and Bruce D. Gaulin
  • 雑誌名: Journal of Physics-Condensed Matter 巻: 25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal conductivity of pyrochlore R_2Ti_2O_7 (R=rare earth) (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 174 ページ: 16-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal study of the interplay between spin and lattice in CoCr_2O_4 and CdCr_2O_4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Suguru Kitani, Makoto Tachibana, Naoya Taira, and Hitoshi Kawaji
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray scattering studies of structural phase transitions in pyrochlore Cd2Nb2O7 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tachibana, K. Fritsch, and B. D. Gaulin
  • 雑誌名: J. Phys.-Condes. Matter 巻: 25 号: 43 ページ: 435902-435902
  • DOI: 10.1088/0953-8984/25/43/435902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal conductivity of pyrochlore R2Ti2O7 (R=rare earth) (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tachibana
  • 雑誌名: Solid State Commun. 巻: 174 ページ: 16-18
  • DOI: 10.1016/j.ssc.2013.09.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal study of the interplay between spin and lattice in CoCr2O4 and CdCr2O4 (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kitani, M. Tachibana, N. Taira, and H. Kawaji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.064402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity of the spinel superconductors CuRh_2S_4 and CuRh_2Se_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 152 ページ: 849-851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and electronic orderings in orthorhombic RMnO_3 (R=Tm, Lu) studied by resonant soft x-ray powder diffraction (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Garganourakis, Y. Bodenthin, R. de Souza, V. Scagnoli, A. Donni, M. Tachibana, H. Kitazawa, E. Takayama-Muromachi and U. Staub
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and ab initio investigations of the x-ray absorption near edge structure of orthorhombic LuMnO_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hu, C. N. Borca, E. Kleymenov, M. Nachtegaal, B. Delley, M. Janousch, A. Donni, M. Tachibana, H. Kitazawa, E. Takayama-Muromachi, M. Kenzelmann, C. Niedermayer, T. Lippert, A. Wokaun and C.W. Schneider
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and ab initio investigations of the x-ray absorption near edge structure of orthorhombic LuMnO3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hu, C. N. Borca, E. Kleymenov, M. Nachtegaal, B. Delley, M. Janousch, A. Donni, M. Tachibana, et al.
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 100 号: 25
  • DOI: 10.1063/1.4729002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and electronic orderings in orthorhombic RMnO3 (R=Tm Lu) studied by resonant soft x-ray powder diffraction (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Garganourakis, Y. Bodenthin, R. de Souza, V. Scagnoli, A. Donni, M. Tachibana, H. Kitazawa, E. Takayama-Muromachi and U. Staub
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.054425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity of the spinel superconductors CuRh2S4 and CuRh2Se4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tachibana
  • 雑誌名: Solid State Commun. 巻: 152 号: 10 ページ: 849-851
  • DOI: 10.1016/j.ssc.2012.02.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity and thermal expansion of CdCr_2Se_4 and CdCr_2S_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana, Naoya Taira, and Hitoshi Kawaji
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 151 ページ: 1776-1779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexistence of Light and Heavy Carriers Associated with Superconductivity and Antiferromagnetism in CeNi_<0.8>Bi_2 with a Bi Square Net (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Mizoguchi, S. Matsuishi, M. Hirano, M. Tachibana, E. Takayama-Muromachi, H. Kawaji, and H. Hosono
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incoherent Bi off-centering in Bi_2Ti_2O_6O' and Bi_2Ru_2O_6O' : Insulator versus metal (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Shoemaker, R. Seshadri, M. Tachibana, and A. Hector
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reverse Monte Carlo neutron scattering study of the 'ordered-ice' oxide pyrochlore Pb_2Ru_2O_<6.5> (2011)
  • 著者名/発表者名: D. P Shoemaker, A. Llobet, M. Tachibana, and R. Seshadri
  • 雑誌名: Journal of Physics-Condensed Matter 巻: 23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper critical field and electronic heat-capacity coefficient of the AlB_2-type ternary silicide YbGa_<1.1>Si_<0.9> (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, N. Tsujii, M. Tachibana,and S. Uji
  • 雑誌名: Superconductivity Science and Technology 巻: 24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity and thermal expansion (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana, Naoya Taira and H. Kawaji
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 151 ページ: 1776-1779
  • 査読あり
• [雑誌論文] キャリアをドープしたBaTiO3の金属-絶縁体転移と強誘電性 (2011)
  • 著者名/発表者名: Taras Kolodiazhnyi, 橘信
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 46 ページ: 41-47
  • NAID: 40018712906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incoherent Bi off-centering (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoemaker, Seshadri, M. Tachibana, Hector
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 64117-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reverse Monte Carlo neutron scattering study (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoemaker, Llobet, M. Tachibana, Seshadri
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 23 ページ: 315404-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexistence of Light and Heavy Carriers (2011)
  • 著者名/発表者名: HM., SM., MH, M. Tachibana, ETM, HK, HH
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106 ページ: 57002-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper critical field (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, N. Tsujii, M. Tachibana, S. Uji
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: 24 ページ: 55015-1
  • 査読あり
• [学会発表] X-ray scattering studies of structural phase transitions in pyrochlore Cd_2Nb_2O_7 (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana, Katharina Fritsch, Bruce D. Gaulin
  • 学会等名: 2013 CAP Congress
  • 発表場所: Montreal, Canada, University of Montreal
  • 年月日: 2013-05-27
• [学会発表] X-ray scattering studies of structural phase transitions in pyrochlore Cd2Nb2O7 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tachibana, K. Fritsch, and B. D. Gaulin
  • 学会等名: CAP Congress
  • 発表場所: University of Montreal
  • 招待講演
• [学会発表] Heat transport in R_2Ti_2O_7 (R=rare earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 学会等名: The International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012
  • 発表場所: Hamilton, Canada, McMaster University
  • 年月日: 2012-06-04
• [学会発表] Heat transport in R2Ti2O7 (R=rare earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 学会等名: The International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012
  • 発表場所: McMaster University, Hamilton, Canada
• [学会発表] スピネル型CdCr_2Se_4 およびCdCr_2S_4の比熱と熱膨張率 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橘信、平良尚也、川路均
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Exploration of Functional Perovskites with Calorimetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 学会等名: The 66th Calorimetry Conference
  • 発表場所: Hawaii, Turtle Bay Hotel
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] Exploration of Functional Perovskites (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tachibana
  • 学会等名: The 66th Calorimetry Conference
  • 発表場所: Hawaii
• [学会発表] スピネル型CdCr2Se4およびCdCr2S4の比熱と熱膨張率 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橘信, 平良尚也, 川路均
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [備考]
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/TACHIBANA_Makoto-j.html
• [備考] 橘 信 NIMS
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/TACHIBANA_Makoto-j.html
• [備考] 橘 信 NIMS
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/TACHIBANA_Makoto-j.html