ディスコメンシュレーション格子形成の動力学

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62540232
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 浜野 勝美 東京工業大学, 理学部物理, 教授 (10017189)
• 研究分担者: 江間 健司 東京工業大学, 理学部, 助教授 (80108183)
• キーワード: ディスコメンシュレーション格子 / 整合・不整合相転移 / 相転移の動力学 / 核発生・成長過程 / 分域構造観察 / 塩化亜鉛酸ルビジウム / 塩化亜鉛酸カリ / チオ尿素

研究概要

1.K_2ZnCl_4におけるディスコメンシュレーション格子の形成過程
K_2ZnCl_4における整合相(C相)から不整合相へ、相転移過程を詳しく知る目的で、処女結晶に温度ジャンプによるC-IC相転移を行わせたところ、誘電率は長時間にわたって時間に比例して増加した。転移が5〜10%進行した段階で急冷した試料の分域構造を腐食法、粉末法、レプリカ法などで観察したところ、分域壁によると思われる数μm間隔の縞模様が結晶全面に観測された。この試料をTc直下のC相内で数時間アニールすると、縞模様はほとんど消失した。完全にIC相に転移した試料を急冷して分域構造を観察すると、上と同様の縞模様が観察された。しかしこの縞模様はTc直下のC相内で数日間アニールしても完全には消滅しないで、最終的には6枚のDCからなる転位を随所に含む興味ある分域模様が観察された。以上の結果を説明するために提案されたモデルは次のようなものである。C相からIC相への転移の過程では、結晶中にほぼ一定間隔に並んだある種の欠陥にストリップルが核発生し、それが成長して6枚のDCからなるクラスターが数μm間隔で並ぶ。それ以後各クラスターは横方向に一定速度で成長する。この成長は新たなストリップルが各クラスターの一番外側のDCに沿って核発生・成長することによって行われる。このモデルは、C-IC転移が1次の場合、DC間には引力が働くこちとから妥当なものと考えられる。
2.チオ尿素におけるDC格子形成の動的過程
チオ尿素の8倍整合相から不整合相へ転移する際のDC格子の形成過程を、分極と誘電率の時間変化を追跡することによって調べた。その結果、Rb_2ZnCl_4やK_2SeO_4などに対して提案したわれわれの理論は、この物質のDC格子形成過程にも適用できることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] K.Hamano: J.Phys.Soc.Jpn.56. 3789-3792 (1987)
• [文献書誌] K,Ema: J.Phys.Soc.Jpn.57. 2174-2181 (1988)
• [文献書誌] H.Sakata: J.Phys.Soc.Jpn. 57. 4242-4254 (1988)
• [文献書誌] H.Sakata: Proc.4th Japanese-Sovit Symposium on Ferroelectricitv,Tsukuba,1988,Ferroelectrics.
• [文献書誌] K.Hamano: Proc.4th Japanese-Soviet Symposium on Ferroelec-tricity,Tsukuba,1988,Ferroelectrics.
• [文献書誌] K.Ema: Proc.4th Japanese-Soviet Symposium on Ferroelectricity,Tsukuba,1988,Ferroelectrics.
• [文献書誌] H.Sakata: "J.Phys.Soc.Jpn." Nucleation Process in the First-Order Commensurate-Incommensurate Phase Transition in K_2ZnCl_4,
• [文献書誌] 浜野勝美: "固体物理" 不整合系における緩和過程-Rb_2ZnCl_4群物質を中心として-, 1988 (23)