2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of time-resolved structure measurement technique to visualize momentary atomic motion and change in chemical bonding under applied electric field
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26286043
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
黒岩 芳弘 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40225280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森吉 千佳子 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00325143)
大沢 仁志 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (00443549)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 誘電体物性 / X線 / 超精密計測 / 物性実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，研究代表者の黒岩（広島大学）と研究分担者の森吉（広島大学）および大沢（JASRI, SPring-8）が，放射光科学の分野においてお互いの得意分野で協力し，広島大学およびSPring-8の単結晶ビームラインにおいて研究を推進した．平成26年度には，①電場印加時分割格子歪解析と②単結晶電子密度解析の2つの研究課題を実行した．平成27年度には，①と②の研究課題を発展させながら，これら2つの課題の融合を図り，新たな課題③電場印加時分割電子密度解析を開始した．
平成28年度には，③の研究課題の可能性を見極めるために，電子密度レベルで時分割構造解析するためのデータ収集に本格的にチャレンジした．一定の成果を得ることはできたが，時分割しないデータに匹敵するデータを収集するためにはきわめて長い時間でのデータ蓄積とその間の試料の安定性が要求されることがわかった．そこで，原子位置レベルで時分割構造解析するためのデータを収集することに集中した結果，強誘電体チタン酸バリウム等が急激な電場反転に伴って分極反転し，その後圧電振動する時の原子位置の時間変化を詳細に可視化することに成功した．従来は格子定数レベルで構造解析していたが，原子位置レベルで構造解析する技術を開発することができた．本研究課題に関して得られた成果について，平成28年度にはいくつかの国内学会や国際会議等から招待講演を依頼されていたので，その中で公表した．一方，チタン酸バリウムをベースとした新たな非鉛圧電材料の開発を行い，電場印加下で構造評価を行った．ミクロな格子歪みによりマクロな巨大外形歪みが生じるという本質的な圧電効果を研究するには最適な材料であることがわかった．今後継続して研究を行い，時分割実験により圧電歪みの発現機構を明らかにすることとした．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(34 results)
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[Presentation] Origin of High Piezoelectric Response in BaTiO3-Bi(Mg1/2Ti1/2)O3-BiFeO3 Ceramics revealed by SXRDS. Ueno, K. Nakashima and S. Wada2016
Author(s)
Y. Sunada, Y. Nakahira, E. Magome, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, I. Fijii, R. Iizuka,
Organizer
11th Korea-Japan Conference on Ferroelectrics (KJC-FE11)
Place of Presentation
Sungkyunkwan University, Seoul, Korea
Year and Date
2016-08-07 – 2016-08-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] Time-course Measurements of BaTiO3 Structural Changes associated with Polarization Reversal under Suddenly-applied Electric Field2016
Author(s)
Y. Nakahira, M. Ohmoto, S. Takeda, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, H. Osawa, K. Sugimoto, Y. Kitanaka, Y. Noguchi and M. Miyayama
Organizer
11th Korea-Japan Conference on Ferroelectrics (KJC-FE11)
Place of Presentation
Sungkyunkwan University, Seoul, Korea
Year and Date
2016-08-07 – 2016-08-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] Off-centered Rare-earth Ion at A-site in BaTiO3-based Electroceramics2016
Author(s)
S. Takeda, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, A. Honda, N. Inoue, S. Higai and A. Ando
Organizer
13th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (RCBJSF) and International Workshop on Relaxor Ferroelectrics 2016 (IWRF)
Place of Presentation
Shimane Prefectural Convention Center, Matsue
Year and Date
2016-06-19 – 2016-06-23
Int'l Joint Research
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