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界面密度を制御した機能する強誘電体界面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400327
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
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016-2017)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2014-2015)

研究代表者

大和田 謙二  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員(定常) (60343935)

研究分担者 松浦 直人  一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任研究員 (30376652)
岩田 真  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40262886)
西松 毅  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70323095)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017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)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード強誘電体 / 界面 / ドメイン / リラクサー強誘電体 / 電場 / 放射光 / 中性子散乱 / 分子動力学法
研究成果の概要

界面密度制御されたBaTiO3単結晶において中性子凖弾性散乱を行い90度ドメイン界面由来のダイナミクスの検出を試みた。今回初めて放射光にて界面由来のBragg Rods散乱を見出すことに成功し、Bragg Rods散乱に注目した中性子準弾性散乱の計測を行った。散乱強度は温度上昇と共に著しく減少する傾向が見られた。室温ではシャープだったドメイン境界が温度上昇と共にぼやけたため強度が減少したものと考えられる。エネルギー幅は分解能(~3μeV)限界であり、界面自身のエネルギースケールは3μeV以下であることが明らかとなった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Polarization rotation associated with phonon dynamics in monoclinic C phase near morphotropic phase boundary studied by diffuse and inelastic X-ray scattering from a Ti-composition-gradient Pb[(Mg1/3Nb2/3)1-xTix]O3 single crystal2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, S. Tsukada, M. Matsuura, S. Tsutsui, A. Q. R. Baron, J. Mizuki, K. Namikawa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between Fractal Inhomogeneity and In/Nb-Arrangement in Pb(In1/2Nb1/2)O32017

    • 著者名/発表者名
      24. S. Tsukada, K. Ohwada, H. Ohwa, S. Mori, S. Kojima, N. Yasuda, H. Terauchi, and Y. Akishige
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 17508-17508

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17349-3

    • NAID

      120007134601

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] COHERENT X-RAY DIFFRACTION FOR DOMAIN OBSERVATION II2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, D. Shimizu, J. Mizuki, K. Fujiwara, T. Nagata, N. Ikeda, H. Ohwa, N. Yasuda and K. Namikawa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 511-513

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of a prototype split-and-delay unit for XFEL pulses, and their evaluation by synchrotron radiation X-rays2017

    • 著者名/発表者名
      Jun’ya Sakamoto, Kenji Ohwada, Masahiko Ishino, Jun’ichiro Mizuki, Masami Ando and Kazumichi Namikawa
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation

      巻: 24 号: 1 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1107/s1600577516017744

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of defects on ferroelectric and electrocaloric properties of BaTiO32016

    • 著者名/発表者名
      A. Grunebohm and T. Nishimatsu
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 13 ページ: 134101-134101

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.134101

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Negative correlation between electrical response and domain size in a Ti-composition-gradient Pb[(Mg1/3Nb2/3)1-xTix]O3 crystal near the morphotropic phase boundary2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shimizu, Shinya Tsukada, Masato Matsuura, Jun'ya Sakamoto, Seiji Kojima, Kazumichi Namikawa, Jun'ichiro Mizuki, and Kenji Ohwada
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.174121

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Performance of TOF near Backscattering Spectrometer DNA in MLF, J-PARC2015

    • 著者名/発表者名
      K. Shibata, N. Takahashi, Y. Kawakita, M. Matsuura, T. Yamada, T. Tominaga, W. Kambara, M. Kobayashi, Y. Inamura, T. Nakatani, K. Nakajima, and M. Arai
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 8 ページ: 036022-036022

    • DOI

      10.7566/jpscp.8.036022

    • 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] Temperature-field phase diagram under the electric field along [111]c direction in BaTiO32015

    • 著者名/発表者名
      M. Iwata, K. Ando, M. Maeda, and Y. Ishibashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 5 ページ: 051501-051501

    • DOI

      10.7567/jjap.54.051501

    • NAID

      210000145122

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastocaloric Response of PbTiO3 Predicted from a First-Principles Effective Hamiltonian2015

    • 著者名/発表者名
      Jordan A. Barr, S. P. Beckman and Takeshi Nishimatsu
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 84 号: 2 ページ: 024716-024716

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.024716

    • NAID

      210000133445

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] BaTiO3のドメイン境界ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      大和田 謙二
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of domain walls in BaTiO3(発表確定)2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, M. Matsuura, S. Tsukada, K. Deno, J. Mizuki, and M. Iwata
    • 学会等名
      2018 ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM (IFAAP) Joint Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple length scales in relaxor ferroelectrics2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ohwada, Jun'ichiro Mizuki, Kazumichi Namikawa
    • 学会等名
      Th 14th International Meeting on Ferroelectricity
    • 発表場所
      San Antonio (Texas, USA)
    • 年月日
      2017-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スローダイナミクスの立場から核共鳴準弾性散乱への期待2017

    • 著者名/発表者名
      大和田 謙二
    • 学会等名
      第10回SPRUC 核共鳴散乱研究会、第1回核共鳴準弾性散乱研究会
    • 発表場所
      グランパーク カンファレンス 303 中会議室(東京都港区)
    • 年月日
      2017-02-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiple Length Scales in Relaxor Ferroielectrics2017

    • 著者名/発表者名
      大和田 謙二, 水木 純一郎, 並河 一道
    • 学会等名
      The 14th International Meeting on Ferroelectricity (IMF2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X線回折を利用したBaTiO3正方晶相のドメイン境界の研究 / X-ray diffraction study of domain boundaries in the tetragonal BaTiO32016

    • 著者名/発表者名
      大和田 謙二
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      産業貿易センター(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Domain/heterophase fluctuations in the relaxor ferroelectrics studied by coherent x-ray diffraction2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada, D. Shimizu, J. Mizuki and K. Namikawa
    • 学会等名
      Joint RCBJSF-IWRF Conference
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heterogeneity and relaxors: A synchrotron x-ray scattering study2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohwada
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Slow localized mode in the polar cluster of relaxor ferroelectrics near morphotropic phase boundary2015

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuura, Z. Xu, G. Xu, P. M. Gehring, H. Endo, and K. Shibata
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コヒーレントX線によるドメイン観察II2015

    • 著者名/発表者名
      大和田 謙二, 清水大輔, 水木純一郎, 藤原考将, 永田知子, 池田直, 並河一道
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      波止場会館(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] MPB近傍のリラクサー強誘電体における分極振幅モード2015

    • 著者名/発表者名
      松浦直人, Z. Xu, G. Xu, P. M. Gehring, 柴田薫
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      波止場会館(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] リラクサー強誘電体Pb[(Mg1/3Nb2/3)(1-x)Tix]O3濃度傾斜試料を用いたX線散漫散乱測定2015

    • 著者名/発表者名
      清水大輔, 大和田謙二, 坂本潤哉, 塚田真也, 松浦直人, 筒井智嗣, Alfred Q. R. Baron, E, 並河一道, 水木純一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会(関西大学)
    • 発表場所
      関西大学(大阪府大阪市)
    • 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] Molecular dynamics simulations of electrocaloric and elastocaloric effects in ferroelectrics2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimatsu
    • 学会等名
      2015 EMN SPAIN MEETING
    • 発表場所
      San Sebastian (Spain)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高次構造とコヒーレントX線利用、次世代構造物性2015

    • 著者名/発表者名
      大和田謙二
    • 学会等名
      PF研究会「次世代放射光光源を用いた構造物性研究への期待」
    • 発表場所
      KEK(つくば)
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 不均質とリラクサー2015

    • 著者名/発表者名
      大和田謙二
    • 学会等名
      第20回 中国・四国・北九州地区誘電体セミナ―
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 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] コヒーレントX線散乱で調べるリラクサー強誘電体PZN-9%PTのドメイン形成過程2015

    • 著者名/発表者名
      大和田謙二, 水木純一郎, 並河一道
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 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] Higher-order Structures Near MPB2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji OHWADA
    • 学会等名
      International Workshop on Relaxor Ferroelectrics
    • 発表場所
      Stirin, Czech Republic
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study of Relaxor Ferroelectrics by Using Coherent X-ray Scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji OHWADA
    • 学会等名
      Workshop: CROSSroads of Users and J-PARC 第12回「不均一系における構造と機能」
    • 発表場所
      茨城量子ビーム研究センター(茨城県)
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural Aspect of Relaxor Ferroelectrics near Morphotropic Phase Boundary Studied by Synchrotron X-ray Scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji OHWADA
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市城南区)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-organization of domains near morphotropic phase boundary studied by coherent X-ray scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ohwada, Jun'ichiro Mizuki, Mitsuyoshi Matsushita, Kazumichi Namikawa
    • 学会等名
      The 10th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島市中区)
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 物理学会直前ミニ研究会「第2回ドメインの物理 界面とフラクタル」

    • URL

      https://sourceforge.net/p/loto/wiki/Workshop/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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