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強誘電性ナノ単結晶のトロイダル強誘電性と光応答

研究課題

研究課題/領域番号 26400306
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
研究機関北海道大学

研究代表者

武貞 正樹  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (30311434)

連携研究者 伯田 幸也  産業技術総合研究所, 主任研究員 (30250707)
陶 究  産業技術総合研究所, 主任研究員 (60333845)
高島 浩  産業技術総合研究所, 主任研究員 (10357353)
研究協力者 松島 浩平  
槇口 馨  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード強誘電性ナノ結晶 / トロイダル秩序 / ナノ秩序形成 / 高分解能広帯域光散乱分光 / 自己相似性 / フラクトン / 広帯域光散乱分光 / 強誘電性ナノ秩序形成ダイナミクス / 第二次高調波発生 / トロイダル強誘電性 / チタン酸バリウム / 第二高調波発生 / ハイパーレーリー散乱 / トロイダルソフトモード / 強誘電体 / SHG / 強誘電性ナノ結晶 / ラマン散乱 / ブリルアン散乱
研究成果の概要

本研究では強誘電性のナノ構造に由来した新奇な強誘電性相転移の動的機構を解明するために超臨界水熱合成法で作製したチタン酸バリウムのナノ結晶試料について高分解能・広帯域光散乱分光実験と第二高調波発生(SHG)測定を行った。観測された広帯域スペクトルの温度依存性は特徴的な自己相似フラクタルを示し、SHGが測定される温度で巨視的結晶には現れない強誘電的なナノ秩序形成に伴ったフラクトンの異常を観測することに成功した。巨視的な強誘電性相転移の相転移機構とは全く異なる新しい秩序形成ダイナミクスを示すことを明らかにした。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Structural Aspects in A-site Ordered Perovskite CaCu3Ti4O12: Colossal Dielectric Behavior and Ca/Cu Disordering2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hori, M. Takesada and A. Onodera
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectricity in Layered Perovskites as a Model of Ultra-Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Fukunaga, Masaki Takesada, Akira Onodera
    • 雑誌名

      World Journal of Condensed Matter Physics

      巻: 6 ページ: 224-243

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anomalous Dielectric Behavior in A-site Ordered Perovskite CaCu3Ti4O12 : Effect of A '-site Doping2015

    • 著者名/発表者名
      N. Hasegawa, M. Sasaki, T. Hattori, H. Satoh, M. Takesada and A. Onodera
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 485 号: 1 ページ: 129-135

    • DOI

      10.1080/00150193.2015.1061403

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific Heat Study of Multiferroic LuFe2O4 Single Crystal2014

    • 著者名/発表者名
      N. Hasegawa, T. Mitsumura, M. Takesada, A. Onodera, J. Kano, N. Ikeda
    • 雑誌名

      FERROELECTRICS

      巻: 462 ページ: 145-150

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強誘電性BaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光II2017

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹, 菅原友幹, 陶究, 高島浩, 伯田幸也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法によって作製されたSrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光Ⅱ2017

    • 著者名/発表者名
      槇口馨, 武貞正樹, 高島浩, 伯田幸也, 伊藤満
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法によって作成された SrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2017

    • 著者名/発表者名
      槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也, 高島浩,伊藤満
    • 学会等名
      Joint Workshop of WFF&WFSM 2017
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of Geometrical Nano Ordering in Ferroelectric Nanocrystals of BaTiO32017

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹
    • 学会等名
      Joint Workshop of WFF&WFSM 2017
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of Geometrical Ordering in Ferroelectric Nanocrystals Studied by Broadband Light Scattering and Second Harmonic Generation2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki TAKESADA
    • 学会等名
      The Third Myanmar-Japan International Symposium
    • 発表場所
      Pathein University(Pathein, Myanmar)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強誘電性BaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹, 菅原友幹, 陶究, 高島浩, 伯田幸也
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法によって作製されたSrTi18O3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也, 高島浩, 伊藤満
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法で作成されたBaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光とSHG測定2016

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹, 伯田幸也A, 陶究A, 高島浩A, 小野寺彰
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法で作製されたSrTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光II2016

    • 著者名/発表者名
      松島浩平, 槇口馨, 武貞正樹, 伯田幸也A, 高島浩A, 小野寺彰
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Second Harmonic Generation in Nanocrystals of BaTiO32016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takesadsa
    • 学会等名
      The 5th Workshop on New Frontiers in Ferroelectrics 2016
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ強誘電体チタン酸バリウムにおける広帯域光散乱実験と第2次高調波発生2015

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹、伯田幸也、陶究、高島浩、小野寺彰
    • 学会等名
      日本MRS 第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 強誘電性ナノ結晶の相転移ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹
    • 学会等名
      光・電子機能材料研究会 「最 近の光・電子機能材料の進展Ⅲ」
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 広帯域光散乱分光法で探るナノ結晶のトロイダル強誘電性と秩序形成ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法で作製されたSrTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光2015

    • 著者名/発表者名
      松島浩平, 武貞正樹, 伯田幸也A, 高島浩A, 小野寺彰
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界水熱合成法で作成されたBaTiO3ナノ結晶の広帯域光散乱分光III2015

    • 著者名/発表者名
      武貞正樹,伯田幸也,高島浩,小野寺彰
    • 学会等名
      日本物理学会70回年次大会(2015年)
    • 発表場所
      早稲田大学 東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスマス層状ペロフスカイトPbBi4Ti4O15の広帯域光散乱分光II2015

    • 著者名/発表者名
      太田崇明,武貞正樹,野口祐二,宮山勝,小野寺彰
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会(2015年)
    • 発表場所
      早稲田大学 東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Aサイト秩序型ペロフスカイトCaCu3Ti4O12の高温X線回折2015

    • 著者名/発表者名
      堀哲弥,長谷川奈保,小野寺彰,武貞正樹,佐藤博保
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会(2015年)
    • 発表場所
      早稲田大学 東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Broadband Light Scattering and Second Harmonic Generation in Ferroelectric Nanocrystals2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takesada
    • 学会等名
      Joint International Symposium RCBJSF - 2014 - FM&NT
    • 発表場所
      Riga, Latvia
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Broadband Light Scattering in Ferroelectric Nanocrystals of BaTiO32014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takesada, Yukiya Hakuta, Hiroshi Takashima and Akira Onodera
    • 学会等名
      The 10th Japan & Korea Conference of Ferroelectrics JKC-FE10
    • 発表場所
      広島国際会議場 広島県広島市
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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