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2023 年度 実績報告書

角度分解偏光ラマン分光の多変量解析-リラクサー強誘電体に潜む不均一性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05252
研究機関島根大学

研究代表者

塚田 真也  島根大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (90570531)

研究分担者 藤井 康裕  立命館大学, 理工学部, 講師 (50432050)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードラマン分光 / 強誘電体 / 多変量解析
研究実績の概要

大量のスペクトルを取得する角度分解偏光ラマンマッピングの手法と多変量解析を組み合わせることで,効率的に「複雑な階層構造を有するリラクサー強誘電体に潜むダイナミクス」を明らかにする手法を本研究で構築した。その結果,リラクサー強誘電体の機能に重要な階層を同定し,そのダイナミクスで物性を理解できた。以下に年度ごとの取り組みを示す。

○[2019年度]多変量曲線分解という行列を分解する手法を角度分解偏光ラマン分光法に初めて導入した。大量のスペクトルを効率的に処理し,情報を落とすことなく格子振動の情報が抽出できることを示した(Jpn. J. Appl. Phys. 59, SKKA03 (2020).)。○[2020年度]は,様々なリラクサー強誘電体において,角度分解偏光ラマン分光実験を実施した。多変量曲線分解を用いて効率的に解析を行い,異なる試料間の情報を比較した結果,不均一構造(化学的秩序領域)の情報を抽出することができた(Jpn. J. Appl. Phys.60 SFFA04 (2021).)。○[2021年度]は,この解析の効率化を基に,様々な強誘電体へと研究対象を広げるとともに,第一原理計算を基にした格子振動の可視化を行った(セラミックス 57, 609(2022).)。○[2022年度]は,位置を変えて角度分解偏光ラマン分光を行う「角度分解偏光ラマン顕微鏡」の開発を行った。多変量解析でスペクトルを効率的に処理し,自発分極の配置や揺らぎのはやさを決めることに成功した(Commun. Phys. 6,107 (2023). )。○[2023年度]は,以上の成果を論文としてまとめきって,成果を様々な会議で報告した。そして,日本誘電体学会の会議において最優秀講演賞(4日間の会議で行われた42歳以下の講演で,最も優れた1件だけが選出)に選ばれた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Improvement of dielectric and ferroelectric properties by laser sintering of pulsed EPD BaTiO3 films2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Hidetoshi、Yamashita Yosuke、Tsuji Takeshi、Yeh Wenchang、Tsukada Shinya
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 49 ページ: 12745~12749

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2022.12.139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization behavior in a compositionally graded relaxor?ferroelectric crystal visualized by angle-resolved polarized Raman mapping2023

    • 著者名/発表者名
      Tsukada Shinya、Fujii Yasuhiro、Kanagawa Akari、Akishige Yukikuni、Ohwada Kenji
    • 雑誌名

      Communications Physics

      巻: 6 ページ: 107

    • DOI

      10.1038/s42005-023-01219-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lattice strain visualization inside a 400 nm single grain of BaTiO<sub>3</sub> in polycrystalline ceramics by Bragg coherent X-ray diffraction imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Oshime Norihiro、Ohwada Kenji、Machida Akihiko、Fukushima Nagise、Shirakawa Kosuke、Ueno Shintaro、Fujii Ichiro、Wada Satoshi、Sugawara Kento、Shimada Ayumu、Ueno Tetsuro、Watanuki Tetsu、Ishii Kenji、Toyokawa Hidenori、Momma Koichi、Kim Sangwook、Tsukada Shinya、Kuroiwa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 62 ページ: SM1022~SM1022

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ace832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-gradient investigation of phase transitions in ferroelectrics using cooling and heating stage2023

    • 著者名/発表者名
      Tsukada Shinya、Kanagawa Akari、Ohwada Kenji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 62 ページ: 106501~106501

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acf908

    • 査読あり
  • [学会発表] BraggコヒーレントX線回折イメージング法による数十-数百nmサイズ結晶一粒子の非破壊観察2024

    • 著者名/発表者名
      押目典宏, 大和田謙二, 町田晃彦, 福島凪世, 白川皓介, 上野慎太郎, 藤井一郎, 和田智志, 菅原健人, 島田歩, 上野哲朗, 綿貫徹, 石井賢司, 豊川秀訓, 門馬綱一, Kim Sangwook, 塚田真也, 黒岩芳弘
    • 学会等名
      第37回日本放射光学会年会
  • [学会発表] 温度勾配と強誘電性相転移2023

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,金川茜里,大和田謙二
    • 学会等名
      第40回強誘電体会議
  • [学会発表] コヒーレントX線回折を利用した焼結体中結晶粒の 非破壊イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      押目典宏, 大和田謙二, 町田晃彦, 福島凪世, 白川皓介, 上野慎太郎, 藤井一郎, 和田智志, 菅原健人, 島田歩, 上野哲朗, 綿貫徹, 石井賢司, 豊川秀訓, 門馬綱一, Kim Sangwook, 塚田真也, 黒岩芳弘
    • 学会等名
      第40回強誘電体会議
  • [学会発表] Polarization behavior in a compositionally graded relaxor-ferroelectric crystal2023

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukada, Y. Fujii , and K. Ohwada
    • 学会等名
      The 15th China-Japan Symposium on Ferroelectric Materials and Their Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラマン分光法による BaTiO3微粒子の構造と物性2023

    • 著者名/発表者名
      塚田真也, 押目典宏, 大和田謙二, Sangwook Kim, 黒岩芳弘
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] BraggコヒーレントX線回折イメージンクによるBaTiO3セラミクス中ひと粒内部の格子歪みの可視化2023

    • 著者名/発表者名
      押目典宏, 大和田謙二, 町田晃彦, 福島凪世, 白川皓介, 上野慎太郎, 藤井一郎, 和田智志, 菅原健人, 島田歩, 上野哲朗, 綿貫徹, 石井賢司, 豊川秀訓, 門馬綱一, Kim Sangwook, 塚田真也, 黒岩芳弘
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Raman Spectroscopy Study on the Relationship between B-Site Arrangement and Relax or Antiferroelectric Behavior in Pb(In1/2Nb1/2)O32023

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Yasuhiro Fujii, Hidehiro Ohwa, Kenji Ohwada
    • 学会等名
      MNC2023
    • 国際学会
  • [備考] 塚田研究室

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp/

  • [備考] 個人

    • URL

      http://physlab.web.fc2.com/

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公開日: 2024-12-25  

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