2001 年度実績報告書

量子効果による複合酸化物の巨大物性発現制御

研究課題

研究課題/領域番号	12450264
研究機関	東京工業大学
研究代表者	伊藤満東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30151541)
研究分担者	京免徹東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (10323841)
キーワード	量子常誘電体 / 強誘電体 / 光誘起効果 / スピンクロスオーバー / 電荷整列 / ナノドメイン / 電場効果 / 強磁性
研究概要	SrTiO_3の光散乱と誘電スペクトロスコピー、光誘起効果、非遷移金属系熱電材料Cd-Te系酸化物の電子構造の解明、最後にコバルト系酸化物のスピンクロスオーバーによる物性制御を試みた。概要は以下の通りである。 1.SrTiO_3系のラマン散乱、ブリルアン散乱、ハイパーラマン散乱、光複屈折の実験を行った。その結果、酸素同位体置換により、誘電率のピークに相当する温度が変位型強誘電体のT_cであること、対応する強誘電ソフトモードが存在すること、強誘電相の対称性が斜方晶以下であることを確認した。また誘電スペクトロスコピーで観測される誘電率のバイアス依存性、周波数依存性から解析的に得られる強誘電クラスターサイズは数十ナノメートル程度であり巨大な電場応答の原因となっていることを指摘した。さらにバイアス負荷と紫外光の入射により、量子常誘電体、SrTiO_3, KTaO_3, CaTiO_3の誘電率は見掛け上、数百万以上のオーダとなり、電場と紫外光が複合的に量子ゆらぎと混成し、新たに量子状態を形成することが確認された。 2.Cd-Te系ペロブスカイトの熱電性能はn-タイプの材料の中では抜きん出て高く、この原因が、Cdの5sと酸素の2pからなる特異な電子構造に由来することを確認した。 3.コバルト系酸化物Pr-Ca-Co-O系ペロブスカイトでは、90Kで電荷整列とスピンクロスオーバーが同時に起こることを世界で初めて見出した。従来コバルト系酸化物では電荷整列が起こらないと考えられてきたが、本化合物では化学量論性が厳密に満たされたときのみ、協同的に電荷整列がスピンクロスオーバーに誘起されることを明らかにした。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] M.Yamaguchi, T.Yagi, R.Wang, M.Itoh: "Light scattering study of the ferroelectric phase transition in SrTi^18O_3"Physical Review B.. 63. 172102-1-172102-3 (2001)
[文献書誌] Ruiping Wang, Yoshiyuki Inaguma, Mitsuru Itoh: "Dielectric Properties and Phase Transition Mechanisms in Sr_<1-x>Ba_xTiO_3 solid solution at low concentration"Material Research Bulletin. 36,No.6. 1693-1701 (2001)
[文献書誌] Ruiping Wang, Mitsuru Itoh: "Suppression of the quantum fluctuation in ^<18>O-enriched strontium titanate"Physical Review B. 64,No.17. 174104-1-174104-6 (2001)
[文献書誌] Kiyoko Yamanaka, Ruiping Wang, Mituru Itoh, Katsunori Iio: "Birefrigence study of the ferroelectric ordering in oxygen isotope exchanged SrTi(^<16>O_<1-x>^<18>O_x)_3"Journal of the Physical Society of Japan. 70,No.11. 3213-3216 (2001)
[文献書誌] Y.Tsujimi, H.Hasebe, R.Wang, M.Itoh, T.Yagi: "Ferroelectric Phase Transition of SrTi^<18>O_3 Studied by Brillouin Scattering"Ferroelectrics. 261. 213-218 (2001)
[文献書誌] Norihiko Sakamoto, Ruiping Wang, Mitsuru Itoh: "Effect of A-site Size Mismatch on Dielectric Properties of SrTiO_3"Ferroelectrics. 262. 131-136 (2001)
[文献書誌] 伊藤満(山村博, 岩原弘育編): "材料開発における結晶格子欠陥とその応用(分担)"アイピーシー. 22 (2001)

2001 年度 実績報告書

量子効果による複合酸化物の巨大物性発現制御

研究代表者

伊藤 満 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30151541)

研究成果

[文献書誌] M.Yamaguchi, T.Yagi, R.Wang, M.Itoh: "Light scattering study of the ferroelectric phase transition in SrTi^18O_3"Physical Review B.. 63. 172102-1-172102-3 (2001)

[文献書誌] Ruiping Wang, Yoshiyuki Inaguma, Mitsuru Itoh: "Dielectric Properties and Phase Transition Mechanisms in Sr_<1-x>Ba_xTiO_3 solid solution at low concentration"Material Research Bulletin. 36,No.6. 1693-1701 (2001)

[文献書誌] Ruiping Wang, Mitsuru Itoh: "Suppression of the quantum fluctuation in ^<18>O-enriched strontium titanate"Physical Review B. 64,No.17. 174104-1-174104-6 (2001)

[文献書誌] Kiyoko Yamanaka, Ruiping Wang, Mituru Itoh, Katsunori Iio: "Birefrigence study of the ferroelectric ordering in oxygen isotope exchanged SrTi(^<16>O_<1-x>^<18>O_x)_3"Journal of the Physical Society of Japan. 70,No.11. 3213-3216 (2001)

[文献書誌] Y.Tsujimi, H.Hasebe, R.Wang, M.Itoh, T.Yagi: "Ferroelectric Phase Transition of SrTi^<18>O_3 Studied by Brillouin Scattering"Ferroelectrics. 261. 213-218 (2001)

[文献書誌] Norihiko Sakamoto, Ruiping Wang, Mitsuru Itoh: "Effect of A-site Size Mismatch on Dielectric Properties of SrTiO_3"Ferroelectrics. 262. 131-136 (2001)

[文献書誌] 伊藤 満(山村 博, 岩原弘育編): "材料開発における結晶格子欠陥とその応用(分担)"アイピーシー. 22 (2001)

2001 年度実績報告書

伊藤満東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30151541)

[文献書誌] 伊藤満(山村博, 岩原弘育編): "材料開発における結晶格子欠陥とその応用(分担)"アイピーシー. 22 (2001)