酸素八面体回転の普遍性を生かした強誘電体合成と機能・物性開拓

利用氧八面体旋转的普遍性进行铁电材料的合成以及功能和物理性能的开发

• 批准号: 17J07106
• 负责人: 吉田 傑
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07106/
• 关键词: 強誘電体; 誘電体; 結晶構造解析; 構造-物性相関; マルチフェロイクス; 構造物性相関

本研究課題で前年度までに新たに見出した、欠陥型の強誘電性(もしくは極性)ペロブスカイト酸化物に焦点を当て、その相転移や磁気・不整合構造を調査した。室温以上の高温でカチオン欠陥型強誘電体の放射光XRD測定を行ったところ、750 K付近で一次相転移を起こすことが分かった。温度可変の光第二高調波発生およびDSC測定から、この一次相転移は強誘電-常誘電転移に相当することが明らかになった。得られた放射光XRDパターンおよび中性子回折パターンを用いて、常誘電相の結晶構造を調査したところ、この構造は(3 + 2)次元のincommensurate構造を取ることが分かった。推定された超空間群に基づくRietveld解析でも、実測パターンを良く再現できた。得られた常誘電相の酸素配位八面体に注目すると、全ての領域で強誘電相と同じタイプの八面体回転が生じていることが分かった。しかし、その振幅(大きさ)が場所ごとに異なっており、空間平均を取るとゼロとなるような構造であった。酸素欠陥型の極性酸化物については、中性子回折パターンに基づいて磁気構造解析を行った。DM相互作用によって磁気モーメントが傾いて配列しているが、全体としては打ち消し合い、自発磁化が出ないスピン配列であることが明らかになった。従って、分極の反転による磁化の反転などは期待できないと考えられる。また、既知の圧電体であるNaRTiO4系に対してイオン交換反応を行い、種々の化合物を合成した。一部の物質においては、酸素八面体の回転と変形が競合することで、負の熱膨張が発現することを見出した。磁性など、イオンの種類から生じる物性以外にも、酸素配位八面体ネットワークが持つ他の自由度を組み合わせることでも、新規な物性が付与できる可能性を示す結果である。

This research topic is based on the previous year's new and strong electromagnetic properties. The focus of the ペロブスカイト acid compound is the focus and the phase transition is the magnetic field and the unconformity structure is investigated. The radiation XRD measurement of high-temperature high-temperature dielectric materials above room temperature and the 750 K close to one-time phase shift can be measured by XRD. Temperature can change the light of the second high-pitched wave 発生およびDSC measurement から, この一phase 転Shift は strong inducing electricity - often inducing electricity 転shifting quite することが明らかになった. Obtained られたradiated light 2) The incommensurate structure of the dimension is divided into two parts. It is presumed that the hyperspace group is based on Rietveld analysis, and it is not measured and reproduced. We have obtained the common electrolytic phase coordination octahedral octahedron すると, and the strong electrolytic phase octahedral octahedron じタイプのとての区で分とが分かった.しかし, そのamplitude (大きさ)がplace ごとにdifferent なっており, spatial average をtake るとゼロとなるようなstructure であった. The structure analysis of the polar acid compound of the acid element deficiency type, the polar acid compound, and the neutral subversion of the neutral subtype, the magnetic 気 structure analysis. DM interaction: magnetic fieldは打ち无し合い, 自発Magnetized が出ないスピン配array であることが明らかになった.従って, dividing poles and magnetizing, looking forward to, and testing. It is known that the high-voltage electrolyte NaRTiO4 system is a high-voltage electrolytic material and the compound is synthesized by exchange reaction reaction. Part of the matter, the acid octahedron, the shape of the octahedron, and the negative thermal expansion, the appearance of the octahedron. Magnetic など, イオンのkind から生じるphysical properties other than にも, acid coordination octahedral ネットワークがholding His degree of freedom, combination, combination, new rules, physical properties, possibilities, results, and possibilities.

项目成果

レンヌ第一大学/ラウエランジュバン研究所(フランス)

雷恩第一大学/Laue Langevin Institute（法国）

Development of Hybrid Improper Ferroelectric Layered Perovskites

杂化非适当铁电层状钙钛矿的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: Suguru Yoshida;Hirofumi Akamatsu;Ryosuke Tsuji;Olivier Hernandez;Haricharan Padmanabhan;Alexandra S. Gibbs;Ko Mibu;Shunsuke Murai;Venkatraman Gopalan;Katsuhisa Tanaka;and Koji Fujita
• 通讯作者: and Koji Fujita

レンヌ第一大学(フランス)

雷恩大学（法国）

ペンシルベニア州立大学/ノースウェスタン大学(米国)

宾夕法尼亚州立大学/西北大学（美国）

層状ペロブスカイト強誘電体における強誘電転移温度と許容因子の線形関係

层状钙钛矿铁电体中铁电转变温度与耐受因子之间的线性关系

• 发表时间: 2019
• 作者: 第14回日本セラミック吉田傑;赤松寛文;辻涼介;Olivier Hernandez;Haricharan Padmanabhan;Alexandra S. Gibbs;壬生功;村井俊介;Venkatraman Gopalan;田中勝久;藤田晃司
• 通讯作者: 藤田晃司