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KF添加チタン酸バリウムの大型単結晶育成と臨界点近傍物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25400329
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 物性Ⅰ
研究機関島根大学

研究代表者

秋重 幸邦  島根大学, 学内共同利用施設等, 理事 (30150981)

研究分担者 塚田 真也  島根大学, 教育学部, 講師 (90570531)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードチタン酸バリウム / KF添加 / 単結晶 / 誘電率 / 自発分極 / 三重臨界点 / 臨界終点 / 相図 / 圧電率 / 臨界挙動 / 比熱 / 強誘電体 / 圧電体 / 臨界現象 / セラミックス / 相転移
研究成果の概要

KF添加チタン酸バリウムにおいて、KFの組成xを0から0.12付近まで系統だてて変化させ、単結晶を育成した。特に、誘電率が最も大きくなるx=0.1付近の大型単結晶の育成法を開発した。質単結晶を用いて、誘電率、自発分極の温度依存や直流電場印加下における誘電率の温度依存を精密に測定した。
我々が予想していた通り、x=0.1組成が3重臨界点近傍であること、電場で誘起される1次転移から2次転移への移行を示す臨界終点は、x=0では臨界電場Ec=10kV/cmで生じるが、Ecは組成xの増加とともに低下していき、x=0.1付近でEc=0となる。本系での組成-電場-温度の三次元相図を明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Hallym University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] BaTiO3におけるKF置換で誘起される臨界現象2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也、秋重幸邦
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 698-701

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of KF Substitution on the Ferroelectric Phase Transition of Lead Titanate Single Crystals Studied Brillouin Light Scattering2015

    • 著者名/発表者名
      Seonhyeon Shin, Jae-Hyeon Ko, Shinya Tsukada, Yukikuni Akishige, Krystian Roleder and Daniel Rytz
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Dielectrics

      巻: 5 号: 02 ページ: 1550011-1550011

    • DOI

      10.1142/s2010135x15500113

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dielectric Properties and Phase Diagram of (Sr1-xBax)2Nb2O7 Single Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Yukikuni Akishige, Misako Kamata, Shinya Tsukada
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 485 号: 1 ページ: 73-78

    • DOI

      10.1080/00150193.2015.1060832

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Angle-resolved polarized Raman scattering from BaTiO3 crystals2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, Y. Fujii, S. Kojima, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Proceedings of the 36th Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxor Behavior on Phase Transition of (Sr0.68Ba0.32)2Nb2O7 Single Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Yukikuni Akishige, Shinya Tsukada, and Isao Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 7 ページ: 073601-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.073601

    • NAID

      210000133160

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dielectric Properties of Spark Plasma Sintered BaTi2O5 Ceramics Prepared through Sol-Gel Process2014

    • 著者名/発表者名
      Wenfeng Liu, Shinya Tsukada, and Yukikuni Akishige
    • 雑誌名

      Functional Materials Letters

      巻: 7 号: 04 ページ: 1450045-1450045

    • DOI

      10.1142/s1793604714500453

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of KF-Substitution on Electric Field-Temperature Phase Diagram in BaTiO32014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Tatsuya Moriyama, Yukikuni Akishige
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 9S ページ: 09PD04-09PD04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.09pd04

    • NAID

      210000144504

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Spark-Plasma-Sintering Temperature on the Phase Ingradient and Dielectric Properties of the Nominal BaTi2O5 Ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      Wenfeng Liu, Shinya Tsukada, and Yukikuni Akishige
    • 雑誌名

      Journal of Material Science

      巻: 49 号: 22 ページ: 7908-7914

    • DOI

      10.1007/s10853-014-8503-x

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ferroelectric Properties in Mn-modified BiFeO3-BaTiO3 Ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Dai and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Functional Materials Letters

      巻: 7 号: 01 ページ: 1350074-1350074

    • DOI

      10.1142/s1793604713500744

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preface2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nose, H. Miyazaki, Y. Akishige, S. Tsukada, H. Suzuki, N. Adachi and T. Ota
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 号: 1421 ページ: P1-1-P1-3

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.P1-1

    • NAID

      130004950919

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Ferroelectric Properties of MnO2 Doped BaTi2O5 Ceramics by Spark Plasma2014

    • 著者名/発表者名
      W. Liu, S. Tsukada and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Journal of Material Science: Materials in Electronics

      巻: 25 号: 3 ページ: 1280-1283

    • DOI

      10.1007/s10854-014-1722-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover from Duffuse to Sharp Phase Transition by Electric Field in 0.955Pb(Zn1/3Nb1/3)O3-0.04PbTiO32014

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukada, Y. Akishige, T. H. Kim, S. Kojima
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering

      巻: 54 ページ: 012005-012005

    • DOI

      10.1088/1757-899x/54/1/012005

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Fabrication Routes on the Properties of Mn-Doped BaTi2O5 Ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      W. Liu, S. Tsukada and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Jpanese Journal. of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FE03-05FE03

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05fe03

    • NAID

      210000143826

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BaTiO3の角度分解偏光ラマン分光2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ba添加Sr2Nb2O7セラミックスの高温誘電特性2016

    • 著者名/発表者名
      秋重幸邦, 渡部紗英, 山本海智, 鹿内文仁, 塚田真也
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Disorder in BaTiO3 probed by angle-resolved polarized Raman scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Yasuhiro Fujii, Seiji Kojima, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      2016 Workshop on the Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials
    • 発表場所
      Washington D.C.
    • 年月日
      2016-02-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 常誘電相BaTiO3結晶の角度分解偏光ラマン分光2015

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] BaTiO3結晶の角度分解偏光ラマン散乱2015

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      第 36 回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジューム
    • 発表場所
      筑波国際会議場
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 常誘電相におけるBaTiO3結晶の角度分解偏光ラマン散乱II2015

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,藤井康裕,小島誠治,秋重幸邦
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] KF置換BaTiO3の臨界点2015

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,秋重幸邦
    • 学会等名
      第20回 中国・四国・北九州地区誘電体セミナー
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン酸バリウム系強誘電体の開拓を振り返って2015

    • 著者名/発表者名
      秋重幸邦
    • 学会等名
      第20回 中国・四国・北九州地区誘電体セミナー
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チタン酸バリウム系強誘電体の開拓を振り返って2015

    • 著者名/発表者名
      秋重幸邦
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(平塚市)
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical points in KF-substituted BaTiO32014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Tatsuya Moriyama, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity
    • 発表場所
      ラトビア(Riga)
    • 年月日
      2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] KF置換BaTiO3結晶における電場-温度-組成相図と角度分解偏光ラマン分光2014

    • 著者名/発表者名
      塚田真也, 藤井康裕, 秋重幸邦
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] (Sr1-xBax)Nb2O7の相転移II2014

    • 著者名/発表者名
      秋重幸邦,塚田真也,高橋功
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(平塚市)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ferroelectric Phase Transition Under an Electric Field in KF-BaTiO32014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Tatsuya Moriyama, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      IUMRS-ICA-2014
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Low Temperature Synthesis of Hexagonal BaTiO3 by KF-Substitution2014

    • 著者名/発表者名
      Yukikuni Akishige, Masahiko Bekki, and Shinya Tsukada
    • 学会等名
      10th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島市)
    • 年月日
      2014-08-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] KF置換BaTiO3結晶における電場-温度相図2014

    • 著者名/発表者名
      塚田真也, 森山達也, 秋重幸邦
    • 学会等名
      強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都市)
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electric-Field-Induced Critical End Points in Relaxor Ferroelectric (1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(x= 0.045)2013

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, Y. Akishige, T. H. Kim and S. Kojima
    • 学会等名
      Tsukuba International Conference on Materials Science
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素置換によるチタン酸バリウムの強誘電性とアニール効果2013

    • 著者名/発表者名
      塚田真也, 秋重幸邦, 小島誠治
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学長野キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高濃度KF 置換六方晶BaTiO3 セラミックスの誘電特性2013

    • 著者名/発表者名
      別木政彦,塚田真也,秋重幸邦
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田部キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(x= 0.045)における音響フォノンと誘電率の電場依存性2013

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,秋重幸邦,金兌現,小島誠治
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田部キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3の相転移における不規則性の影響2013

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,秋重幸邦,金兌現,小島誠治
    • 学会等名
      MRS-J
    • 発表場所
      横浜市開港記念館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of defect distribution on the dielectric and ferroleectric properties of Mn-doped BaTi2O5 ceramics

    • 著者名/発表者名
      L. Wenfeng, S. Tsukada, and Y. Akishige
    • 学会等名
      JSAP-MRS joint symposium
    • 発表場所
      同志社大学京田部キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学 教育学部 物理学研究室(誘電体物性)

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 誘電体磁器組成物およびその製造法、ならびにセラミックス電子部品2015

    • 発明者名
      秋重幸邦、塚田真也他
    • 権利者名
      秋重幸邦、塚田真也他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-257351
    • 出願年月日
      2015-12-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 六方晶チタン酸バリウム系誘電体材料製造方法2013

    • 発明者名
      秋重幸邦、塚田真也、別木政彦
    • 権利者名
      秋重幸邦、塚田真也、別木政彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-200787
    • 出願年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2020-05-15  

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