酸素配位八面体回転を活用した圧電・強誘電体材料の設計と第一原理計算による材料探索

利用氧配位八面体旋转设计压电和铁电材料以及使用第一性原理计算进行材料探索

• 批准号: 16H06793
• 负责人: 赤松 寛文
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Kyushu University (2017)Tokyo Institute of Technology (2016)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H06793/
• 关键词: 強誘電体; 第一原理計算; 圧電体; 電子・電気材料; 計算機シミュレーション

反転中心のない結晶構造をもつ物質は、圧電性や強誘電性などを示す。圧電トランスデューサや強誘電メモリなど、これを利用した多岐にわたるデバイスが実用化している。ペロブスカイト型構造をもつ圧電体および強誘電体の多くは、Pb2+のような不対電子対をもつイオンや、Ti4+のような2次のヤン-テラー効果を引き起こすイオン（d0電子状態）が、反転対称性の破れに大きな役割を担っている。そのため、このようなタイプの圧電・強誘電体の材料デザインは化学的に制限されている。こういった化学的な制限を打破するには、反転対称性を破る新たな原理を考える必要がある。一方で、多くのペロブスカイト酸化物(ABO3)において、酸素配位八面体BO6はAサイトカチオンの配位環境を最適化するために、結晶学的軸周りに回転している。このABO3ペロブスカイトの約90%においてBO6八面体は回転している。つまり、これはありふれた構造歪みであると言える。ABO3ペロブスカイトにおいては、いかにBO6八面体が回転しようとも、Bサイトに位置する反転中心は保たれる。しかし、ある種の層状ペロブスカイトにおいては、八面体回転により反転対称性は破れ得る。層状構造によりBサイトの反転中心を奪い、酸素配位八面体回転により残り全ての反転中心を奪うというのが本研究のアイデアの本質である。本研究では、上記のアイデアに基づいて、高精度第一原理計算により、層状ペロブスカイト酸化物の一種であるAサイト秩序型ダブルペロブスカイトをターゲットとして、新規な圧電・強誘電体物質群を探索した。

The results of the counter center test show that the electrical and electrical properties of the equipment and the electrical and electrical properties of the equipment are displayed. Please tell me that you need to make use of the multi-differences, so that you can use them. For example, the power supply system, the power supply system, the power supply unit, the generator, the driver, the driver, the driver In order to strengthen the chemical properties of electronic materials and materials, the limit of chemical reaction is very important. The limit of chemistry is broken, the symmetry is broken, the new principles are examined, and the necessary principles are examined. One-sided, multi-octahedral acid compounds (ABO3), acid-coordination octahedrons (BO6), coordination octahedrons (acid octahedrons), coordination octahedrons (acid octahedrons), coordination octahedron (acid octahedron), and coordination environment. The ABO3 octahedron is about 90% higher than that of the octahedron. You can't tell me what you're talking about. ABO3 octahedron, B octahedron, B octahedron, and B octahedron. The shape of the octahedron, the octahedron, the symmetry of the octahedron and the octahedron. This study is based on the formation of acid coordination octahedron, acid coordination octahedron and acid coordination octahedron. In this study, the basic information system, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method, high-precision first-principle calculation method

项目成果

Noncentrosymmetry Induced by Oxygen Octahedral Rotations in A-site Ordered n=1 Ruddlesden-Popper Layered Perovskite Oxides

A 位有序 n=1 Ruddlesden-Popper 层状钙钛矿氧化物中氧八面体旋转引起的非中心对称性

• 发表时间: 2016
• 期刊: AMTC Letters
• 作者: H. Akamatsu;K. Fujita;A. Sen Gupta;A. Togo;K. Tanaka;I. Tanaka;V. Gopalan
• 通讯作者: V. Gopalan

第一原理計算による層状ペロブスカイトLa3Ni2O7の面内歪下における安定結晶構造探索

使用第一原理计算寻找面内应变下层状钙钛矿 La3Ni2O7 的稳定晶体结构

• 发表时间: 2017
• 作者: Katayama Tsukasa;Yasui Shintaro;Hamasaki Yosuke;Shiraishi Takahisa;Akama Akihiro;Kiguchi Takenori;Itoh Mitsuru;望月 泰英，赤松 寛文， 熊谷 悠，大場 史康
• 通讯作者: 望月 泰英，赤松 寛文， 熊谷 悠，大場 史康

Exploration of 180° Ferroelectric Domain Wall Motion Pathways in PbTiO3 Based on Representation Theory and First-Principles Calculations

基于表示论和第一性原理计算的PbTiO3中180°铁电畴壁运动路径探索

• 发表时间: 2016
• 作者: H. Akamatsu;B. K. VanLeewen;I. Dabo;Y. Kumagai;F. Oba;L.-Q. Chen;and V. Gopalan
• 通讯作者: and V. Gopalan