強誘電体・強弾性体表面の外場による微小変形

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640406
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: いわき明星大学
• 研究代表者: 高重 正明 いわき明星大学, 理工学部, 教授 (70114527)
• 研究分担者: 清水 文直 いわき明星大学, 理工学部, 助手 (20206212)
• キーワード: 分域 / 強誘電体 / 相転移 / 原子間力顕微鏡 / AFM / チタン酸バリウム / チタン酸鉛 / 三酸化タングステン

研究概要

(1)チタン酸バリウム(BaTiO_3)表面の電場印加によるAFM測定
室温(正方晶系)で、c軸方向にAFM操針に2KV/cmの電場を印加して、表面高さの微分像を解析することにより、90°分域境界の部分的な移動を明確に観察することに成功した。この結果と1950年代初頭に行われたLittleらによる分域反転の結果を比較したところ定性的に良い一致をみた。
(2)モリブデン酸ガドリニウム(Gd_2(MO_4)_3)表面の測定
室温の斜方晶分域の存在をAFMでとらえることには成功した。表面の曲がりの程度から格子定数の比を計算したところ、1970年代に行われた染谷と小林による電子線(Electronmirror microscopy)の結果と驚くべき精度で一致した。
(3)試料の温度変化を含むその他の測定
3酸化タングステン(WO_3)の単斜分域を室温においてとらえた。さらに液体セルを使った特殊な測定で試料の温度を変化させて三斜分域もごく最近とらえることに成功した。また急冷法でガラス化した酸化物強誘電体の再加熱による表面形状の変化をPbTiO_3、LiNbo_3などで測定することにも成功している。

研究成果

• [文献書誌] M.Takashige et al.: "Surface Morphology of Tetragonal PbTiO_3 and BaTiO_3 Obserued by Atomic Force Microscopy" J.Phys.Soc.Jpan.66. 1848-1849 (1997)
• [文献書誌] M.Takashige et al.: "AFM Observation of 90° Domains of BaTiO_3 under Application of Electric Field" J.Phys.Soc.Jpan.66. 2272-2275 (1997)
• [文献書誌] M.Takashige et al.: "Observation of the Crystallization Process from Amorphous PbTiO_3 and Pb_5Ge_3 O_<11> by Atomic Force Microscopy" Japan.J Appl.Phys.36. 6150-6154 (1997)
• [文献書誌] M.Takashige et al.: "AFM Obseruation of the Ferroclectric and Farroelastic Crystals." J.Kor.Phys.Soc.(in press).