研究課題/領域番号 |
21360325
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
無機材料・物性
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研究機関 | 学習院大学 |
研究代表者 |
稲熊 宜之 学習院大学, 理学部, 教授 (00240755)
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研究分担者 |
森 大輔 学習院大学, 理学部, 助教 (00432021)
勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 准教授 (90333020)
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研究期間 (年度) |
2009 – 2011
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キーワード | 高圧合成 / 酸化物 / 化学結合 / 極性 / ペロブスカイト / リチウムニオベート / 相転移 / 強誘電性 |
研究概要 |
本研究では高圧合成による極性酸化物の探索を行い、結晶構造と極性との関係について議論した。探索の結果、CdPbO_3およびPbNiO_3等の新規LiNbO_3(LN)型酸化物の合成に成功した。得られたLN型酸化物およびペロブスカイト(Pv)型酸化物の構造安定性は構成イオンのイオン半径を使って予想できるが、3d遷移金属イオンを含む場合、その結晶場安定化エネルギーも重要な支配因子となることがわかった。また、LN型酸化物ABO_3の第二次高調波発生の信号強度とBイオンの対称中心からの変位に相関があることを見出した。LN型酸化物MnMO_3(M=Ti, Sn)は極性を示すとともに弱強磁性の出現およびその転移温度での誘電率の異常が確認され、マルチフェロイクスの候補物質しての可能性が示唆された。高圧合成により得られたPv型酸化物PbNiO_3を常圧下で熱処理するとLN相へ相転移すること、両相ともPb^<4+> Ni^<2+> O_3という特異な価数をとることが明らかになった。また、両相とも反強磁性を示し、転移(ネール)温度はNi-O間距離に依存する。そして、Pv型酸フッ化物PbMnO_2Fの高圧合成に成功し、その正方晶歪みから大きな自発分極を持つ強誘電体である可能性が示唆された。さらにPv型極性酸化物Bi_<1/2> Ag_<1/2> TiO_3において、Naを置換固溶することにより強誘電性が確認された。
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