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ドメイン境界において発現する物性評価を目標に、特に強弾性体に着目をして研究を行ってきた。これでま光第2高調波顕微鏡を用いることにより、CaTiO3、LaAlO3、リン酸鉛などの強弾性体におけるドメイン境界が極性を有することを明らかにしてきた。一方で、発現する極性は非常に弱い(通常の強誘電体に比較して10の-8乗程度)のが問題点としてあげられる。これまでに極性が確認されている物質においても圧電応答顕微鏡では信号が検出されないなど、測定方法が限られているため応用には不向きであった。
そこで本研究ではこれを増強する手段として2つの試みを行った。1つ目は機械応力を印加することによりドメイン境界を高密度化すること、2つ目は不純物添加がどのような影響をもたらすか理解することである。
機械応力を加え、高密度に強弾性ドメイン境界をつくりこんだLaALO3試料を用いて実験を行った結果、通常の試料とは異なり、試料全体が極性を有することが分かった。このことは、機械応力によってドメイン境界を高密度化することが可能であり、高密度化されたドメイン境界においても極性は保たれることを示唆している。また、リン酸鉛において鉛イオンをカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンで5%置換した試料について実験を行ったところ、イオン半径と極性の間に相関関係があることを明らかにした。イオン半径が小さくなるほど極性が大きくなっており、これは極性の発現に寄与する陽イオンが小さくなることにより、周囲に隙間ができ、外力に対して大きく応答することが可能になったためであると結論付けられる。
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