| 研究領域 | フラストレーションが創る新しい物性 |
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| 研究課題/領域番号 |
19052002
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
大和田 謙二 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60343935)
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| 研究分担者 |
松浦 直人 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30376652)
野口 祐二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (60293255)
森 茂生 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20251613)
富田 裕介 東京大学, 物性研究所, 助教 (50361663)
若林 裕助 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (40334205)
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| キーワード | リラクサー誘電体 / 中性子散乱 / 放射光X線散乱 / 電子顕微鏡・電子線回折 / 結晶成長 / 有効格子模型 / 本質的不均質性 / フラストレーション |
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| 研究概要 |
我々はリラクサーの巨大異常誘電応答の起源をフラストレーションに起因する「不均質性」に求め、その特有の現象を記述する枠組みを構築することを目的として、「物質合成と新物質探索」「複数の微視的プローブの相補的利用」「空間的階層性を考慮した理論の構築」を行っている。平成21年度は以下のような研究成果を挙げた。
● トップシード溶液結晶成長法による高品質(Na, Bi)TiO_3大型単結晶の育成に成功し,世界に先駆けて自発分極や圧電テンソルを決定した。また、新規リラクサーBiFeO_3-(K, Bi)TiO_3の単結晶育成に成功した。
● BiFeO_3-BaTiO_3固溶体単結晶の育成に成功し、磁気-リラクサー特性間に新たな相関を見出した。
● Ordered-Pb(In_<1/2>Nb_<1/2>)O_3のフォノンの温度変化観測を行い、反強誘電不安定性、強誘電不安定性の共存・競合状態を明らかにした。また、Pb(In_<1/2>Nb<1/2>)O_3の有効スピン模型について交流誘電率の計算を行い、有効スピン模型の誘電率が実際のリラクサーで見られる周波数依存性をよく再現することを示した。
● PZN-9%PTにおいて散漫散乱―誘電率―スペックル散乱を同時計測し、散漫散乱と誘電率の関係、PNRが集合してsub-μmサイズの強誘電ドメインを生成する過程、そのドメインと低周波誘電率との関係を明らかにした。
● 中性子スピンエコー法(エネルギー分解能μeV)を用いてリラクサーPMN-30%PTの格子ダイナミクスを調べ、局所分極領域の種となる非常に遅い横波振動モードを発見した。
● 電子顕微鏡観察により電子誘電体RFe_2O_4系の電荷秩序と磁気・誘電特性を明らかにした。また、PMNおよびPMN-PT(MPB近傍組成)における局所構造解析を行い、リラクサーが本質的にnano-sized強誘電体である事を明らかにした。また、ドメインの階層構造の生成過程を観測した。
● 中性子散乱により、プロパークリュー型磁気構造を持っCuCrO_2の強誘電性発現機構を明らかにした。
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