A_2BX_4型ハロゲン化合物の合成とその強誘電性の研究

A_2BX_4型卤素化合物的合成及其铁电性研究

• 批准号: 06854012
• 负责人: 清水 文直
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Iwaki Meisei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06854012/
• 关键词: 強誘電体; 相転移; ハロゲン化合物; α-β相転移; Sr_2GeS_4構造; β-K_2SO_4構造

本研究は、A_2BX_4型で単斜晶系Sr_2GeS_4構造(α状態)をとる物質の中から、AサイトにKを持つ物質の単結晶育成を試みた結果、K_2ZnI_4とK_2CoI_4の2物質の強誘電性を発見するに至った。K_2ZnI_4とK_2CoI_4のキュリー点、Tcはそれぞれ270Kと250K付近に存在し、AサイトにRbを持つ、Rb_2ZnI_4とRb_2CoI_4の相転移点(この転移点がTcに相当するものと考えられている)はそれぞれ62.4Kと30Kに存在する。本研究はRb塩と強誘電体のK塩との比較により、Aサイトを、大きくて重いRbから、小さくて軽いKに置換することにより、Tcは高温側へシフトする、という経験則を明らかにした。また、Bサイトの、ZnからCoへの置換が、Tcを下げる傾向があるということ、また熱分析により、K_2ZnI_4にはα-β相転移が存在しないことを明らかにした。さらに、Rb_2ZnI_4K_2ZnI_4の混晶である(Rb_<1-x>とK_x)_2ZnI_4の単結晶を育成し、混晶系のそれぞれの比率での誘電率の温度依存性の一覧を完成し、上記の、RbからKへのAサイトの置換がTcを高温側へシフトさせる、という経験則が明確となった。その他、Aサイトを、さらに重いTlに、XサイトをIより小さくて軽いBrに置換した、Tl_2ZnBr_4とTl_2CoBr_4の単結晶を育成し、α状態ではTc(便宜上こう呼ぶ)がほぼ18Kに存在し、α-β転移と思われる熱異常を470K付近に見い出した。さらに、K_2ZnBr_4などと同様に、β状態(斜方晶系、β-K_2SO_4構造)からの過冷却が可能であることも分かった。これで、α-β相転移を持ち、β状態が過冷却可能であり、しかも強誘電性を示す可能性のある物質群は、K_2ZnBr_4、K_2CoBr_4、Rb_2MnI_4、Rb_2ZnI_4、Rb_2CoI_4、Tl_2ZnBr_4、Tl_2CoBr_4の7物質となり、今後もこのような物質探索が望まれるところである。以上、K_2ZnI_4とK_2CoI_4の強誘電性については、J.Phys.Soc.Jpn.に論文公表済みであり、上記の混晶系(Rb_<1-x>K_x)_2ZnI_4とTl塩の研究結果については、1994年日本物理学会秋の分科会(於:静岡大学)の誘電体分科で既に報告済みであることを付記しておく。

This study は, A_2BX_4 で 単 inclined crystal system Sr_2GeS_4 structure (alpha) を と る material の か ら, A サ イ ト に K を hold つ material の 単 crystallization bred を try み た results, K_2ZnI_4 と K_2CoI_4 の 2 material の strong electrical を lure 発 see す る に to っ た. K_2ZnI_4 と K_2CoI_4 の キ ュ リ ー points, Tc は そ れ ぞ れ 270 K と pay nearly 250 K に し, A サ イ ト に Rb を hold つ, Rb_2ZnI_4 と Rb_2CoI_4 planning の phase shift points (こ の planning to move some が Tc に quite す る も の と exam え ら れ て い る) は そ れ ぞ れ 62.4 K と 30 Kに exists する. This study は Rb salt と strong electricity body の lure K salt と の is に よ り, A サ イ ト を, big き く て heavy い Rb か ら, small さ く て 軽 い K に replacement す る こ と に よ り, Tc は high temperature side へ シ フ ト す る, と い う 経 験 is を Ming ら か に し た. ま た, B サ イ ト の, zinc か ら Co へ の replacement が, Tc under を げ る tendency が あ る と い う こ と, ま た thermal analysis に よ り, K_2ZnI_4 に は alpha beta phase planning move が exist し な い こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, Rb_2ZnI_4K_2ZnI_4 の mixed crystal で あ る (Rb_ < 1 - x > と K_x) _2ZnI_4 の 単 crystal を し bred, mixed crystal system の そ れ ぞ れ の ratio で の induced electricity rate の temperature dependency の A 覧 を し, written の, Rb か ら K へ の A サ イ ト の replacement が Tc を high temperature side へ シ フ ト さ せ る, Youdaoplaceholder0 う experience が clearly states となった. そ の he, A サ イ ト を, さ ら に heavy い Tl に, X サ イ ト を I よ り small さ く て 軽 い Br に replacement し た, Tl_2ZnBr_4 と Tl_2CoBr_4 の 単 crystal を し bred, alpha state で は Tc (cheap こ う shout ぶ) が ほ ぼ 18 k に exist し, alpha beta planning move と わ れ る thermal anomaly を pay nearly に see 470 k Youdaoplaceholder0 out of た. さ ら に, K_2ZnBr_4 な ど と with others に, beta state (orthorhombic system, beta K_2SO_4 structure) か ら の undercooling が may で あ る こ と も points か っ た. こ れ で, planning of alpha beta phase shift を ち, beta state が undercooling may で あ り, し か も strong electrical を lure in す possibility の あ る material group は, K_2ZnBr_4, K_2CoBr_4, Rb_2MnI_4, Rb_2ZnI_4, Rb_2CoI_4, Tl_2ZnBr_4, Tl_2CoBr_4 の 7. Matter とな とな, future exploration of <s:1> ような ような ような matter が hopes まれると ろである ろである. Above, K_2ZnI_4 と K_2CoI_4 の strong electrical に lure つ い て は, j. hys. Soc. Jpn. Male table に paper 済 み で あ り, written の mixed crystal system (Rb_ < 1 - x > K_x) _2ZnI_4 と Tl salt の results に つ い て は, Japan institute of physics in 1994 autumn の branch will (in shizuoka The division of inductors in the department of science and technology で reported に and みである とを reported by fu jiacheng ておく.

项目成果

A.Anzai et al.: "Ferroelectricity in K_2CoI_4" Journal of Physical Societey of Japan. 63. 3905-3906 (1994)

A.Anzai 等人：“K_2CoI_4 中的铁电性”日本物理学会杂志。