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2013 年度 実績報告書

巨大誘電応答を示すリラクサー強誘電体における動的不均一性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23340082
研究機関立命館大学

研究代表者

是枝 聡肇  立命館大学, 理工学部, 准教授 (40323878)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードリラクサー / 強誘電体 / 準弾性光散乱 / フラクタル / セントラルピーク / ブリルアン散乱
研究概要

平成25年度は,まず東北大学大学院理学研究科より立命館大学理工学部への異動に伴って,分光実験設備の移設を行う必要があった.
平成25年8月頃までに立命館大学においてほぼすべての測定系を再構築することができ,これまでに観測を行ってきたマグネシウム・ニオブ酸鉛(PMN)について,3桁の周波数レンジに渡って自己相似な光散乱スペクトルが再現されることを確認した.また,PMNに強誘電体であるチタン酸鉛(PT)を固溶させた系(PMN-xPT)についても観測対象を広げ,すでに報告されているPTの固溶量による物性の系統的な変化に対して,広帯域自己相似光散乱スペクトルがどのように対応するのかについて詳細に調査することができた.
PMNにPTを固溶していくと,PTの固溶率(xの値)が増加するにしたがって,x=0はリラクサー,x=0.3 の場合はモルフォトロピック相境界(MPB)と呼ばれる臨界的な組成,x>0.3は強誘電体(FE)となることが報告されている.その変遷を光散乱スペクトルで系統的に観測すると,いずれのxの値に対しても自己相似な光散乱スペクトル,すなわちべき乗で表される周波数分布が観測された.このことはリラクサー特性に関わらず,結晶内部に自己相似構造(フラクタル)が存在することを示唆している.また,いずれの場合にも「べき」が大きく変化する境目の温度が存在し,その温度はMPBおよびFEでは相転移点に,相転移のないリラクサーでは誘電率が最大となる温度に対応していた.
これらの結果から,PMN系のリラクサー物質では一般に誘電率が最大となる温度付近で,べき乗光散乱スペクトルの「べき」が大きく温度変化するという法則性を初めて明らかにできた.この性質は,必ずしも強誘電性相転移を示さないリラクサー型の高機能誘電材料に対する新たな評価指針として利用できる可能性がある.

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] リラクサーのフラクタル・ダイナミクス:巨大誘電応答の理解を目指して2013

    • 著者名/発表者名
      是枝聡肇
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 48 ページ: 538-541

    • 査読あり
  • [学会発表] Coherent Second-sound Generation in SrTiO3

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Koreeda, Masaki Takesada, Seishiro Saikan, and Toshirou Yagi
    • 学会等名
      Internetional Congress on Ultrasonics 2013
    • 発表場所
      Singapore
  • [学会発表] リラクサーのフラクタル・ダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      是枝聡肇
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子常誘電体における高速インパルシブ誘導レイリー散乱分光(IV)

    • 著者名/発表者名
      是枝聡肇,饗場悠太,小川智大,佐伯眞太郎,酒井洋徳,谷口祥太,土井源太
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
  • [学会発表] PMN-PTの広帯域光散乱分光

    • 著者名/発表者名
      小川智大,饗場悠太,酒井洋徳,是枝聡肇
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
  • [学会発表] 量子常誘電体における高速インパルシブ誘導レイリー散乱分光(V)

    • 著者名/発表者名
      饗場悠太,小川智大,酒井洋徳,是枝聡肇
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
  • [学会発表] 量子常誘電体における高速インパルシブ誘導レイリー散乱分光(VI)

    • 著者名/発表者名
      酒井洋徳,饗場悠太,小川智大,是枝聡肇
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
  • [学会発表] 中性子小角散乱によるリラクサーPMN-30%PTのドメインサイズ分布の研究

    • 著者名/発表者名
      松浦直人,Tae-Hwan Kim,Young-Soo Han,是枝聡肇
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)

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公開日: 2015-05-28  

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