酸化物強誘電体の電子密度分布

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本研究は酸化物強誘電体の電子密度分布と題し、機能性無機化合物結晶の構造解析と電子密度分布をとおして、物質の示す構造物性について考察をおこなっている。まず、KTiOPO_4(KTP,チタニルリン酸カリウム)強誘電体結晶から研究を開始した。この物質は電気光学素子や非線形光学素子などへ広く応用される良く知られた材料であり、最近では、青色発光性を利用した医療手術用レーザ照明関係への応用でも注目されている。非線形光学材料としてのKTP結晶の重要性が認識されて数十年たつが、この物質の強誘電-常誘電相転移の真の姿についていくつかの重要な進展があったのはつい最近のことである。放射光を利用した精密な構造解析を行い、強誘電性の起源がカリウム原子にあること、また、カリウム原子の微小変異に伴ってこれを取り囲む酸素多面体の形がわずかに変化すること、カリウム原子の一部は高温側で互いに近い二つの位置に統計的に分布していること、これが強誘電性の発現と密接な関係をもつことなどを明らかにした。また、従来からよく調べられていたAl203-Ti02系に新しい化合物を見出し、その構造を決定するなど、強誘電体の周辺領域にある種々の機能性無機化合物結晶についても広範な研究を行い、成果を発表した。