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チタン酸鉛型ペロブスカイト強誘電体の巨大正方晶歪みを支配する化学結合の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24560013
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・結晶工学
研究機関広島大学

研究代表者

森吉 千佳子  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00325143)

研究分担者 森分 博紀  一般財団法人ファインセラミックスセンター, ナノ構造研究所, 主席研究員 (40450853)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード巨大正方晶歪み / 化学結合 / 放射光回折 / 第一原理計算 / ペロブスカイト型強誘電体 / 放射光回折実験 / 電子密度分布 / 第一原子計算 / 誘電体
研究成果の概要

チタン酸鉛型ペロブスカイト型強誘電体でみられる大きな正方晶歪みの発現機構を明らかにするため,高エネルギー放射光回折実験と第一原理計算を用いた研究を行った.チタン酸鉛に鉄酸ビスマスを固溶することにより,鉛と酸素間に加えてビスマスと酸素間のダブルの軌道混成が起こり,巨大な正方晶歪みが発生することが明らかとなった.さらに,ビスマスを含む固溶体の電子密度解析により,ビスマス原子と酸素間の軌道混成は高対称相の特異な熱的ゆらぎを引き起こすことを明らかにした.これらの成果は,ビスマスをベースとした物質設計の指針を与えるものと期待される.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Off-centering of a Bi Ion in Cubic Phase of (Bi1/2Na1/2)TiO32014

    • 著者名/発表者名
      Chikako Moriyoshi, Shoichi Takeda, Yoshihiro Kuroiwa, and Masato Goto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 9S ページ: 09PD02-09PD02

    • DOI

      10.7567/jjap.53.09pd02

    • NAID

      210000144502

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SXRD Charge Density of KNbO3 Ferroelectric Perovskite2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kawamura, E. Magome, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, N. Taniguchi, H. Tanaka, and S. Wada
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 462 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1080/00150193.2014.890463

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SXRD Charge Density of KNbO3 Ferroelectric Perovskite2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kawamura, E. Magome, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, N. Taniguchi, H. Tanaka, and Yoshihiro Kuroiwa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Bi3+ off-centering in the average cubic structure of (Ba0.70Bi0.30)(Ti0.70Fe0.30)O3 at the electron density level2013

    • 著者名/発表者名
      Anar Singh, Chikako Moriyoshi, Yoshihiro Kuroiwa, and Dhananjai Pandey
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 103 号: 12

    • DOI

      10.1063/1.4822032

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of Composition Variation of Ferroelectric Phase Transition Temperature in (Ba,Ca)TiO3 by Synchrotron Radiation Powder Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      Chikako Moriyoshi, Shoichi Takeda, Eisuke Magome, Yoshihiro Kuroiwa, and Jun Ikeda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 9S1 ページ: 09KF02-09KF02

    • DOI

      10.7567/jjap.52.09kf02

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic Polarization in KNbO_3 Visualized by Synchrotron Radiation Powder Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      S.Kawamura, E.Magome, C.Moriyoshi, Y.Kuroiwa, N.Taniguchi, H.Tanaka, S.Maki, M.Takata and S.Wada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 52 号: 9S1 ページ: 09KF04-09KF04

    • DOI

      10.7567/jjap.52.09kf04

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BサイトにZrイオンを含むペロブスカイト型酸化物の相転移に関する構造物性研究2015

    • 著者名/発表者名
      川村翔人,馬込栄輔,森吉千佳子,黒岩芳弘,河本智史,谷口尚,田中宏志
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強誘電体BaTiO3-Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-BiFeO3の電場印加放射光回折2014

    • 著者名/発表者名
      引地奈津子,竹田翔一,馬込栄輔,森吉千佳子,黒岩芳弘,飯塚涼,和田智志,藤井一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折による誘電体結晶の構造とダイナミクスの研究2014

    • 著者名/発表者名
      森吉千佳子
    • 学会等名
      第48回基礎科学部会セミナー(主催:日本セラミックス協会基礎科学部会)
    • 発表場所
      福山市
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (Bi1/2Na1/2)TiO3の立方晶相にみられるBiオフセンター2014

    • 著者名/発表者名
      森吉千佳子,竹田翔一,黒岩芳弘,後藤正人
    • 学会等名
      第31回強誘電体応用会議(FMA31)
    • 発表場所
      京都府
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 巨大なc/aを有する正方晶BiFeO3-PbTiO3固溶体の同型相転移の第一原理計算2013

    • 著者名/発表者名
      森分博紀,田治一晃,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] BiFeO3-PbTiO3固溶体の正方晶同型相転移の第一原理計算2013

    • 著者名/発表者名
      森分博紀,田治一晃,森吉千佳子,黒岩芳弘
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge density study of BiFeO3-PbTiO3 solid solution system with large tetragonal lattice distortion2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Taji, Chikako Moriyoshi, Yoshihiro Kuroiwa, Hiroki Moriwake, Shuvrajyoti Bhattacharjee, and Dhananjai Pandey
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Conference on Ferroelectrics (Excellent Presentation Award受賞)
    • 発表場所
      University of Ulsan, Ulsan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 同型相転移を示すBiFeO3-PbTiO3固溶体の電子密度解析2012

    • 著者名/発表者名
      田治一晃,森吉千佳子,黒岩芳弘,森分博紀,Shuvrajyoti Bhattacharjee,Dhananjai Pandey
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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