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新奇量子原子効果に起因する新型マルチフェロ強誘電体の開発と機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 26289092
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関佐賀大学

研究代表者

鄭 旭光  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40236063)

研究分担者 真木 一  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10359945)
山内 一宏  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60444395)
研究協力者 孟 冬冬  
徐 興亮  
山口 悟志  
大藤 あゆみ  
岡 優希  
中庭 翔  
柳瀬 拓哉  
沼野 壮  
湯浅 貴裕  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード水素原子量子効果 / 強誘電性 / 水酸塩化物 / マルチフェロ / 強誘電体 / 量子原子効果 / 幾何学的フラストレーション / 水素秩序 / 電子・電気材料 / 誘電体物性 / 量子エレクトロニクス / 新奇強誘電性 / 同位体効果 / 電気磁気材料
研究成果の概要

水酸塩化物は自由の女神像などにみられる銅緑であるCu2(OH)3Clを代表に、天然に広く存在する。近年我々はこれら水酸塩化物質群において、新規量子磁性及び磁気・格子と誘電性の普遍的な相関を見出し、中でも六方晶系のCo2(OD)3ClとCo2(OD)3Br両物質で強誘電性を発見した。本研究は、このマルチフェロ的と思われる強誘電性のメカニズム解明と一般への応用の可能性の開拓を目的に実施した。新奇強誘電性が水素原子の量子原子効果に深く関わっており、水素・重水素原子の臨界減速によることを解明した。また、薄膜化に成功し、強誘電膜として利用できることを示した。原理的に広範な物質へ応用できることも見出した。

報告書

(4件)
  • 2017 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Critical slowing of quantum atomic deuterium/hydrogen with features of multiferroicity in the geometrically frustrated system Co2(OD)3Cl/ Co2(OH)3Cl2017

    • 著者名/発表者名
      Xing-Liang Xu, Dong-Dong Meng, * Xu-Guang Zheng, Ichihiro Yamauchi, Isao Watanabe, and Qi-Xin Guo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.024111

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] LiNbO3:Pr3+: a multi-piezo material with simultaneous piezoelectricity and sensitive piezoluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Dong Tu, Chao-Nan Xu, Akihito Yoshida, Masayoshi Fujihala, Jou Hirotsu, Xu-Guang Zheng
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: なし 号: 22 ページ: 1606914-1606914

    • DOI

      10.1002/adma.201606914

    • 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] Spin order in the Heisenberg kagome antiferromagnet MgFe3(OH)6Cl22017

    • 著者名/発表者名
      M. Fujihala, *X. G. Zheng, S. Lee, T. Kamiyama, A. Matsuo, K. Kindo, T. Kawae
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 14 ページ: 1441111-9

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.144111

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 133Utilizing muon-spin-relaxation to probe ferroelectric transition in hydroxyl salt Co2(OD)3Cl2016

    • 著者名/発表者名
      Xing-Liang Xu, *X. G. Zheng, Isao Watanabe
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 505(1) 号: 1 ページ: 141-146

    • DOI

      10.1080/00150193.2016.1255131

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deuterium ordering found in new ferroelectric compound Co2(OD)3Cl2015

    • 著者名/発表者名
      Meng, Dong-Dong; Zheng, Xu-Guang; Liu, Xiaodong; Xu, Xingliang; Guo, Qixin
    • 雑誌名

      Materials Research Express(IOPscience)

      巻: 2 号: 7 ページ: 0761011-7

    • DOI

      10.1088/2053-1591/2/7/076101

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New Multiforroic Property in Hydroxyl Salts2016

    • 著者名/発表者名
      X. G. Zheng
    • 学会等名
      BIT's 2nd World Congress of Smart Materials - 2016 WCSM2016
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism study for ferroelectric response in transition metal hydroxyhalides Co2(OH[D])3Cl by muSR2016

    • 著者名/発表者名
      X. L. Xu, X. G. Zheng, I. Watanabe
    • 学会等名
      RIKEN-RAL Muon Facility 25-Years Operation Cerebration and Users Meeting
    • 発表場所
      RIKEN Wako Campus
    • 年月日
      2016-02-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新奇誘電特性を示す水酸塩化物Co2(OD)3Clの高分解能中性子回折と構造解析II2015

    • 著者名/発表者名
      山口悟志, 岡優希, 大藤あゆみ, 徐興亮, 鄭旭光, Sanghyun Lee, Ping Miao, 鳥居周輝, 神山崇
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光測定による水酸塩化物Co2(OH[D])3Clの新規誘電機構の解明II2015

    • 著者名/発表者名
      孟冬冬, 鄭旭光, 郭其新
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] μSRによる水酸塩化物Co2(OH[D])3X(X=Cl,Br)のマルチフェロ機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      徐興亮, 鄭旭光, 郭漢杰, 渡辺功雄
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] New Ferroelectric Transitions in Magnetic Hydroxyl Salts Co2(OD)3Cl and Co2(OD)3Br2015

    • 著者名/発表者名
      X.G. Zheng, X.L. Xu, D.D. Meng, S. Yamaguchi, A. Ohfuji, M. Maki, Q.X. Guo, I. Watanabe, S.H. Lee, P. Miao, S. Torii, T. Kamiyama, C.N. Xu
    • 学会等名
      4th International Conference on New Frontiers in Physics
    • 発表場所
      Conference Center of the Orthodox Academy of Creta (OAC), Greece
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラマン分光測定による水酸塩化物Co2(OH[D])3Clの新規誘電機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      孟冬冬,鄭旭光,郭其新
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京都早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新規誘電特性を示す水酸塩化物Co2(OD)3Clの高分解能中性子回折と構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      山口悟志,大藤あゆみ,徐興亮,鄭旭光,Sanghyun Lee,鳥居周輝,神山崇
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会講演概要集第4分冊682頁
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] μSRとラマン測定による水酸塩化物Co2(OH[D])3X(X=Cl,Br)のダイナミクス研究 新規誘電特性のメカニズム解明に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      鄭旭光,徐興亮,孟冬冬,大藤あゆみ,堺康成,郭其新,郭漢杰,渡辺功雄
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会講演概要集第4分冊692頁
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Newly found multiferroic properties of hydroxyl salts Co2(OD)3X2014

    • 著者名/発表者名
      X.G. Zheng
    • 学会等名
      2014 EMN Summer Meeting Abstracts P.72
    • 発表場所
      カンクン、メキシコン
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 佐賀大学教員活動データベース

    • URL

      http://research.dl.saga-u.ac.jp/profile/ja.0581ee892928f1be.html#%E5%8E%9F%E8%91%97%E8%AB%96%E6%96%87

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2025-11-19  

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