ペロブスカイトエンジニアリング:化学結合制御による新規非鉛強誘電体の設計

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20246098
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 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)
• 連携研究者: 谷山 智康 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (10302960) ; 谷口 博基 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (80422525)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 誘電体 / 磁性誘電体

研究概要

トレランスファクターに基づく従来の新物質探索でなく、トレランスファクターが1よりも小さな物質群も対象にした新しい指針に基づいて新物質を探索した。その結果、強誘電性の発現でペロブスカイトのAサイトイオンが重要な役割を果たす物質群を複数個見出すとともにいくつかの既知の化合物について全く新しい強誘電性発現に関する描像を提案した。また薄膜作製により、従来の枠組みを超えた全く新しい物質合成の手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Raman Scattering Study on the Soft Mode in Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh, Desheng Fu
  • 雑誌名: Journal of Raman Spectroscopy vol.42 ページ: 706-714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Ferroelectric Silver Niobate AgNbO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatomo Yashima, Shota Matsuyama, Rikiya Sano, Mitsuru Itoh, Kenji Tsuda, Desheng Fu
  • 雑誌名: Chemistry of Materials vol.23 ページ: 1643-1645
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of Quantum Paraelectric La_1/2Na_1/2TiO_3 Single Crystals Using Optical Floating Zone Technique (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Haumont, R.Saint-Martin, J.Chaigneau, M.Devant, J.Hermet, B.Neela Sekhar, Y.Uesu, M.Itoh, J.M.Kiat
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth vol.321 ページ: 36-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastic and Anelastic Properties of Ferroelectric SrTi^<18>O_3 in the kHz-MHz Regime (2011)
  • 著者名/発表者名: J.F.Scott, J.Bryson, M.A.Carpenter, J.Herrero-Albillos, M.Itoh
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.106 ページ: 105502-1-"105502-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Ferroelectric Aurivillius Oxides : Incorporation of Sc^<3+> in Stoichiometric Compositions (2010)
  • 著者名/発表者名: Thathan Sivakumar, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Chemistry of Materials vol.23 ページ: 129-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric and Soft-mode Behaviors of AgTaO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hwee Ping Soon, Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Physical Review B vol.81 ページ: 104105-1-"104105-7"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invariant Lattice Strain and Polarization in BaTiO_3-CaTiO_3 Ferroelectric Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Mitsuru Itoh, Shin-ya Koshihara
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter vol.22 ページ: 052204-1-"052204-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectricity Triggered in the Quantum Paraelectric AgTaO_3 by Li-substitution (2009)
  • 著者名/発表者名: Hwee Ping Soon, Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Applied Physics Letters vol.95 ページ: 242904-1-"242904-3"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relaxor Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3 : A Ferroelectric with Multiple Inhomogeneities (2009)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh, Shin-ya Koshihara, N.Yamamoto, Shigeo Mori
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.103 ページ: 207601-1-"207601-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Driving-Voltage Electroluminescence in Perovskite Films (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takashima, Kohei Shimada, Noboru Miura, Tetsuhiro Katsumata, Yoshiyuki Inaguma, Kazushige Ueda, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Advanced Materials vol.21 ページ: 3699-3702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of the Soft Mode in the Paraelectric Phase of PbTiO_3 by Confocal Micro-Raman Scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: Hwee Ping Soon, Hiroki Taniguchi, Yasuhiro Fujii, Mitsuru Itoh, Makoto Tachibana
  • 雑誌名: Physical Review B vol.78 ページ: 172103-1-"172103-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<17>O and ^<93>Nb NMR Investigation of Magnetoelectric Effect in Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Robert Blinc, Valentin V.Laguta, Bostjan Zalar, Blaz Zupanoio, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.104 ページ: 084105-1-"084105-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive and Negative Magnetodielectric Effects in A-Site Ordered (BiMn_3)Mn_4O_12 Perovskite (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Imamura, Maarit Karppinen, Teruki Motohashi, Desheng Fu, Mitsuru Itoh, Hisao Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society vol.130 ページ: 14948-14949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Growth and Piezoelectricity of BaTiO_3-CaTiO_3 Solid Solution (2008)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Mitsuru Itoh, Shin-ya Koshihara
  • 雑誌名: Applied Physics Letters vol.93 ページ: 012904-1-"102904-3"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectric Phase Transition of Cd_2Nb_2O_7 Studied by Raman Scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Taniguchi, Takao Shimizu, Hitoshi Kawaji, Tooru Atake, Mitsuru Itoh, Makoto Tachibana
  • 雑誌名: Physical Review B vol.77 ページ: 224104-1-"224104-5"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Phase Diagram of Ferroelectric (Ba, Ca)TiO_3 Single Crystals with Giant Electromechanical Response (2008)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Mitsuru Itoh, Shin-ya Koshihara, Taichi Kosuge, Shinji Tsuneyuki
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.100 ページ: 227601-1-"227601-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Piezoelectric Properties of Lithium Modified Silver Niobate Perovskite Single Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Makoto Endo, Hiroki Taniguchi, Tomoyasu Taniyama, Shin-ya Koshihara, Mitsuru Itoh
  • 雑誌名: Applied Physics Letters vol.92 ページ: 172905-1-"172905-3"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically Spin Oriented Electron Transmission across fully Epitaxial Fe_3O_4 /GaAs001 Interfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama, T.Mori, K.Watanabe, E.Wada, M.Itoh, H.Yanagihara
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.103 ページ: 07D705-1-"07D705-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of Giant Dielectric Response in Nonferroelectric CaCu_3Ti_4O_12 : Inhomogeneous Conduction Nature Probed by Atomic Force Microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Hiroki Taniguchi, Tomoyasu Taniyama, Mitsuru Itoh, Shin-ya Koshihara
  • 雑誌名: Chemistry of Materials vol.20 ページ: 1694-1698
  • 査読あり
• [学会発表] 収束電子回析法による強誘電体AgNbO_3および(Ag, Li)NbO_3の構造の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津田健治, 佐野力也, 符徳勝, 伊藤満
  • 学会等名: 日本電子顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] 擬一次元鎖状ペロブスカイトK_2(NbO)_2Si_4O_12の合成と物性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口博基, 森分博紀, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 強誘電体Ba_1-xCa_xTiO_3における相転移機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水荘雄, 符徳勝, 谷口博基, 谷山智康, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 強誘電体BaTiO_3上のFe/Cu/Co構造の磁気抵抗特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋之, 伊藤満, 谷山智康
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 負圧効果によるBaTiO_3の強誘電相転移温度の巨大増加 (2011)
  • 著者名/発表者名: 符徳勝, 深町浩平, 坂本尚紀, 脇谷尚樹, 鈴木久男, 伊藤満, 西山毅
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 高いT_cをもつ(Ba, Ca)TiO_3膜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 符徳勝, 深町浩平, 坂本尚紀, 脇谷尚樹, 鈴木久男, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 酸化物強誘電体の偏光ラマン分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井康裕, 能重昌嗣, 西尾泉, 谷口博基, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] リラクサーPb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3の低周波数領域光散乱分光(III) (2011)
  • 著者名/発表者名: 是枝聡肇, 齊官清四郎, 谷口博基, 伊藤満, 森茂生
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 収束電子回析法による(Ag, Li)NbO_3室温相の空間群決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野力也, 津田健治, 符徳勝, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] (Ba_1-xCa_x)TiO_3の透過型電子顕微鏡における微細構造評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小山司, 尾崎友厚, 森茂生, 符徳勝, 清水荘雄, 谷口博基, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] PLD法によるCaMoO_4:Eu薄膜作成と螢光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 趙明姫, 谷山智康, 谷口博基, 伊藤満, 高島浩
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] PLD法によるMnTiO_3薄膜作成と構造制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野晃大, 清水荘雄, 谷口博基, 谷山智康, 阿藤敏行, 伊藤満, 稲熊宜之
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Pb(Fe_2/3W_1/3)O_3-PbTiO_3の光起電力効果に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有岡孝祐, 谷口博基, 谷山智康, 伊藤満
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Interfacial Strain Induced Magnetic Anisotropy of Epitaxial Fe_3O_4/BaTiO_3 Heterostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, T.Nozaki, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS2010)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] Switching of Magnetic Anisotropy due to Interfacial Strain at Fe/BaTiO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, T.Nozaki, H.Taniguchi, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM2010)
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA.
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] SrTiO_3(110)上へのBaTiO_3薄膜作製と物性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 有岡孝祐, 諏訪間大, 星野晃大, 清水荘雄, 谷口博基, 谷山智康, 伊藤満
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3リラクサーにおける局所分極発現機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷口博基, 伊藤満
  • 学会等名: 2010年セラミックス総合研究会
  • 発表場所: 札幌.
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Low-Electric-Field-Driving Electroluminescence in ((Ca_0.6Sr_0.4)_0.997Pr_0.002)TiO_3 and SrTiO_3 Perovskite Films (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Takashima, N.Miura, Y.Inaguma, K.Ueda, M.Itoh
  • 学会等名: The 16th International Display Workshops (IDW09)
  • 発表場所: Miyazaki, Japan.
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 光励起下のSrTiO_3の電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤原幸宏, 山下直飛人, 溝川貴司, 石川忠彦, 腰原伸也, 武貞正樹, 伊藤満
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] A Rhombohedral Phase at Room Temperature in Solid Solution (1-x)Na_0.5K_0.5NbO_3-xBaZrO_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ruiping Wang, Hiroshi Bando, Tetsuhiro Katsumata, Yoshiyuki Inaguma, Mitsuru Itoh
  • 学会等名: 8th Pacific RIM Conference on Ceramic and Glass Technology (PAC RIM-8)
  • 発表場所: Vancouver, Canada.
  • 年月日: 2009-05-31
• [図書] Ferroelectrics(Ferroelectricity in Silver perovskite Oxides) (2011)
  • 著者名/発表者名: Desheng Fu, Mitsuru Itoh
  • 出版者: InTech in press.
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/