ラマン散乱と第一原理計算の連携による巨大誘電応答メカニズムの解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560708
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 一般財団法人ファインセラミックスセンター (2011); (財)ファインセラミックスセンター (2009-2010)
• 研究代表者: 森分 博紀 一般財団法人ファインセラミックスセンター, 主席研究員 (40450853)
• 連携研究者: 谷口 博基 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (80422525) ; 橋本 保 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究員 (80357772)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 誘電体 / 強誘電体 / 第一原理計算 / ラマン散乱

研究概要

本研究の目的は,第一原理計算と高精度な実験を連携させることにより巨大な強誘電物性のメカニズムを解析,解明することにあり,本研究で開発した手法によりこれまで強誘電相の構造が決定できていなかった, CdTiO3のPhonon計算を実施しソフトモードとその変位ベクトルを高精度に決定し,そのソフトモードから導かれる強誘電相の構造を決定することが出来たなどの成果を挙げることができた.

研究成果

• [雑誌論文] First-principles calculations of lattice dynamics in CdTiO_3 and CaTiO_3 : Phase stability and ferroelectricity (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara, Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh, and Isao Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B84 ページ: 104114
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.84.104114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Permittivity of Tetragonal BaTiO3 : A First-Principles Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara, Tamotsu Hashimoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 09NE02
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.09NE02
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles Calculations of the Phase Transition in CaTiO_3 under Negative Static Pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara, Tetsuya Tohei, Isao Tanaka
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc 巻: 59 ページ: 2497-2502
  • DOI: DOI:10.3938/jkps.59.2497
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Calculations of Electronic Structure and Solution Energies of Mn-Doped BaTiO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 09MC01
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.09MC01
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Calculations of Rare-Earth Dopants in BaTiO_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 48 ページ: 09KC03
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.48.09KC03
  • 査読あり
• [学会発表] Structural analysis of ferroelectric phase of CdTiO3 from first-principles calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake
  • 学会等名: Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials
  • 年月日: 20120129-0201
• [学会発表] 第一原理計算を活用した材料研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森分博紀
  • 学会等名: 防衛大学校通信工学教室課外講演
  • 発表場所: 防衛大学校(横須賀)
  • 年月日: 2012-10-05
• [学会発表] 第一原理計算を活用した材料研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森分博紀
  • 学会等名: 第四回若手の会
  • 発表場所: 師崎(愛知県)
  • 年月日: 2012-09-28
• [学会発表] Structural analysis of ferroelectric phase of CdTiO3 from first-principles calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake
  • 学会等名: The 9th International Meeting of Pacific Rim Ceramic Societies(PacRim 9)
  • 発表場所: Cairns Convention Centre, Cairns, Australia
  • 年月日: 20110711-14
• [学会発表] First-Principles Calculations of Electronic Structure and Solution Energies of Mn-Doped BaTiO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake、Craig A. Fisher、Akihide Kuwabara
  • 学会等名: Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials
  • 発表場所: NISTアメリカ
  • 年月日: 2011-02-01
• [学会発表] First-principle calculation of ferroelectric phase transition of CaTiO3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake
  • 学会等名: The 27th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
  • 発表場所: Songdo Convensia Incheon, Korea
  • 年月日: 20101124-26
• [学会発表] BaTiO3へのMn固溶エネルギーの第一原理計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森分博紀, Craig A. J. Fisher,桑原彰秀
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] First-principle calculation of ferroelectric phase transition of CaTiO3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake
  • 学会等名: The 8th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics(JKC-FE08)
  • 発表場所: イーグレ姫路(兵庫県)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] 電子相関効果を考慮した第一原理計算によるBaTiO3へのMn固溶状態解析とそのMLCC信頼性への影響に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森分博紀, Craig A. J. Fisher,桑原彰秀
  • 学会等名: 第27回強誘電体応用会議
  • 発表場所: コープイン京都(京都)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] First-principles calculation of ferroelectric phase transitions in perovskite titanates (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Moriwake
  • 学会等名: The Third International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics(STAC-3)
  • 発表場所: メルパルク横浜
  • 年月日: 2009-06-19
• [図書] 第一原理計算～構造最適化に向けた材料デバイス別事例集～ISBN 978-4-905545-38-5 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森分博紀
  • 総ページ数: 342
  • 出版者: 情報機構