Aサイトcolumnar秩序型ペロブスカイト型化合物における極性構造の制御

A位柱状有序钙钛矿化合物极性结构的控制

• 批准号: 21J12469
• 负责人: 福田 真幸
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: National Institute for Materials Science (2022)Tokyo Institute of Technology (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12469/
• 关键词: 非鉛材料; 強誘電体; ペロブスカイト酸化物; 高圧合成

最終年度は、次の5つの研究を進めた。(1) 非鉛極性物質候補として前年度までに合成したAサイトcolumnar秩序型ペロブスカイトCaZV2O6の結晶構造・電子構造について、実験的・計算的に調査した。(2) 新しい強誘電性発現機構を示すCaMnTi2O6について、電子ドープを行うことで新規極性金属の合成を試みた。(3) 非鉛系極性物質候補として前年度より合成に挑戦していたCaMnV2O6について、合成条件の工夫を試みた。(4) Nb系ペロブスカイト強誘電体CuNbO3について、圧力誘起相転移を実験的・計算的に調査した。(5) 過去に合成のみが報告されていたNb系ペロブスカイト強誘電体RbNbO3について、結晶構造・高温相転移を実験的に調査した。(2), (3)については様々に挑戦したものの目的の物質を得ることが出来なかった。(1), (4), (5)については、下記の結果をそれぞれを論文として報告した。(1) CaZnV2O6が期待していた極性反強磁性絶縁体ではなく、非極性常磁性金属であることを明らかにした。一方、反強磁性転移の近傍にある可能性を示し、ドープ等による相転移を期待している。(4) CuNbO3が35 GPaまで相転移しないことを明らかにした。他の類似結晶構造物質が20 GPa以下で相転移を示すことを踏まえると異例である。CuNbO3の相転移圧力が高い原因がCu-O間の共有結合性にあることを明らかにし、圧力誘起相転移における結合性の重要性を示した。(5) RbNbO3が非鉛圧電体として最も研究されているKNbO3と同じ極性構造をとることを明らかにした。さらに、KNbO3よりも大きい自発分極をRbNbO3が示すことを明らかにした。(1), (4)の結果はInorg. Chem.、(5)の結果はJ. Ceram. Soc. Jpn.に掲載された。

In the final year, the 5th year of the research will be completed. (1) Candidate for non-lead polar substancesスカイトCaZV2O6's crystal structure and electronic structure について, 実験's and calculations にinvestigationした. (2) The new strong electromagnetic properties of the new mechanism are shown in the CaMnTi2O6 test, and the new electrochemical properties of the new polar metal are synthesized and tested. (3) Candidates for non-lead polar substances were synthesized in the previous year and CaMnV2O6 was synthesized in the previous year, and the synthesis conditions were carefully tested. (4) Investigation and calculation of Nb-based strong dielectric CuNbO3 and pressure-induced phase shift. (5) In the past, synthetic research has been conducted on the investigation of Nb-based strong dielectric RbNbO3 strong dielectric RbNbO3 and its crystal structure and high-temperature phase shift. (2), (3)については様々にpick戦したもののpurposeのmatterをgetることが出なかった. (1), (4), (5)については、The result of the following is the paper and the report of it. (1) CaZnV2O6 is expected to be a polar anti-ferromagnetic insulator and a non-polar normal magnetic metal. On the one hand, the possibility of anti-strong magnetic change is shown, and the other side is expected. (4) CuNbO3が35 GPa is the same as the phase change. Other similar crystalline structural materials have phase-shifting properties below 20 GPa, as shown in the figure below. The reason for the high pressure force of CuNbO3's phase shift is the common bonding property between Cu-O and the importance of pressure-induced phase shift bonding properties. (5) RbNbO3 is the most researched non-lead high-voltage electrolyte, and KNbO3 is the same polarity structure.さらに、KNbO3よりも大きい自発分polar をRbNbO3が Show すことを明らかにした. (1), (4)のRESULTはInorg. Chem., (5)のRESULTはJ. Ceram. Soc.

项目成果

Change in Spontaneous Polarization of Order-disorder Ferroelectrics Induced by V4+

V4 引起的有序无序铁电体自发极化的变化

• 发表时间: 2021
• 作者: Masayuki Fukuda;Takumi Nishikubo;Yuki Sakai;Hongwu Yu;Yoichi Okimoto;Shin-ya Koshihara;Masaki Azuma
• 通讯作者: Masaki Azuma

Synthesis and unusual crystal structures of novel perovskite niobates

新型钙钛矿铌酸盐的合成和异常晶体结构

• 发表时间: 2023
• 作者: 中村 信;中野燎平;佐藤正寛;熊田亜紀子;日高邦彦;高野翔;早瀬悠二;山城啓輔;高野哲美;森田のり子・宮部峻・目黒茜・佐藤知菜;加藤 剛史;Masayuki Fukuda
• 通讯作者: Masayuki Fukuda

非鉛Aカチオン-酸素共有結合を有するペロブスカイト強誘電体の構造物性

非铅A阳离子-氧共价键钙钛矿铁电体的结构特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 笠井秀隆;中村隆之介;藤田知樹;赤嶺大志;波多聰;西堀英治;福田真幸
• 通讯作者: 福田真幸

Experimental studies on crystal structures and phase transitions in perovskite-type RbNbO₃

钙钛矿型RbNbO₃晶体结构与相变的实验研究

• DOI: 10.2109/jcersj2.23012
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: Fukuda Masayuki;Yamaura Kazunari
• 通讯作者: Yamaura Kazunari

Low-dimensional Magnetism with Triangular “CuV2” Motifs

具有三角形“CuV2”图案的低维磁性

• 发表时间: 2021
• 作者: Yiran Wang;Masayuki Fukuda;Romain Gautier;Atsushi Miyake;Sergey Nikolaev;Hena Das;Masashi Tokunaga;Masaki Azuma;Kenneth R. Poeppelmeier
• 通讯作者: Kenneth R. Poeppelmeier