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米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 35(1), p.103 - 106, 2010/03
チタン酸バリウムの相転移を平均構造と局所構造の両面から再検討した。2体相関分布関数から得られる短範囲構造では、チタン酸バリウムは3度の相転移を経ても局所構造がほとんど変化しないことから秩序-無秩序型の相転移であることを強く示唆する結果が得られた。さらにBragg反射の微細構造から得られるX線トポグラフィからも相転移直下で複雑なドメイン変調が観測され、このような多彩なドメイン構造が形成されることからも局所構造の変化のない秩序-無秩序型の相転移であることを支持している。相転移直下で観測されたマイクロドメインは純粋なチタン酸バリウムにおける脱分極温度であると考えられる。
at phase transition temperature米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*
Japanese Journal of Applied Physics, 48(9), p.09KF01_1 - 09KF01_5, 2009/10
被引用回数：2 パーセンタイル：9.94(Physics, Applied)チタン酸バリウムの相転移近傍におけるX線トポグラフィを非常にコヒーレント性の高いX線を用いて行った。コヒーレントX線を使うことによってBragg反射の中の微細構造が観測され、この微細構造の変化を追うために非常に精密に温度をコントロールしてtetragonalからcubic相への変化を追った。その結果、従来強誘電体の誘電率の変化は平均構造が変化する際に大きく変化すると思われてきたが、誘電率の変化は既に低温相であるtetragonal相で生じており、その際、強誘電ドメインの微小化に伴ったモザイクブロックサイズの変化が起きていることがわかった。
crystal by synchrotron X-ray topography米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 森村 亮太*; 小島 彬*; 水木 純一郎
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 32(1), p.31 - 34, 2007/03
放射光の持つ高いコヒーレント特性を生かしてチタン酸バリウムにおけるドメイン観察を行った。われわれは既に強誘電体のドメイン境界には格子歪みが存在することを証明していたが、さらに高い分解能のX線を用いてドメイン境界に存在する格子歪みを詳細に調べた。その結果、ドメインの格子歪みは相転移温度よりもはるかに下の温度で消失することがわかった。これは高重らが示唆していた歪みフリードメインを構成しているためと考えられ、放射光を用いた歪み測定から、直接的に歪みがなく、このドメインの存在によって結晶性が向上したことを明らかにすることができた。
Cu
O
単結晶におけるX線回折像に現れるスペックルと超伝導相転移の相関鈴木 拓*; 高野 秀和*; 竹内 晃久*; 上杉 健太朗*; 朝岡 秀人; 鈴木 芳生*
X線分析の進歩,36, p.249 - 257, 2005/03
磁性材料・機能性材料が持つ物性と、サブナノから十数ナノメートルオーダーのドメイン構造との相関を調べることを目的とし、回折speckle像観察法の開発を目指して実験を行った。試料にはYBaCuO
のas-grown単結晶試料とO雰囲気下アニーリング単結晶試料を用いた。(006)反射スポットをCCDカメラで撮影した。液体窒素吹き付け冷却により、RTから86Kの範囲で実験を行った。RTではドメイン構造があまり観察されなかったが、冷却に従ってドメイン構造が強くなり、配列はランダム状を示した。超伝導転移点付近で配列は急に整列に向かい、超伝導状態では強いドメインが整列している様子が観察された。本法は現時点では未だ技術的課題を多く残すが、ドメイン構造に関する情報を得ることが可能なため、機能性材料の開発研究に対し、有意な情報をもたらすと思われる。
米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 濱崎 真一*; 高重 正明*; 水木 純一郎
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 30(1), p.51 - 54, 2005/03
最近、強誘電体にある種のドメインを導入することにより、単一分域構造を越える優れた特性が得られることが判明し、ドメイン構造制御が材料開発におけるブレイクスルーとなることが期待されている。この観点からドメイン観察技術も新規手法の開発や従来法の開発が進んでいる。放射光トポグラフィは古典的な単結晶の結晶性の鑑定に使われてきたが、近年の第3世代放射光源のコヒーレント光を用いることによって、狙ったドメイン-ドメイン相関を観察することが可能となった。この放射光トポグラフィを強誘電体に適用することによって、強誘電体のドメイン構造の詳細を明らかにすることを試みている。
crystals米田 安宏; 水木 純一郎; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 濱崎 真一*; 高重 正明*
Japanese Journal of Applied Physics, 43(9B), p.6821 - 6824, 2004/09
被引用回数：9 パーセンタイル：37.39(Physics, Applied)強誘電体のドメイン近傍では異なる格子定数をつなぎ合せるために格子歪みが生じることをBaTiOを用いて示した。ドメイン境界が増えればドメイン近傍での歪みも増える。したがってドメインを小さくしていけばこの歪みが結晶全体に行き渡り、平均構造を代えてしまう可能性がある。このことを確かめるためにBaTiOに欠陥を導入することによって微小なドメインを均一に作製することができた。このサンプルを放射光トポグラフィを用いて評価したところ、平均構造はわずかに歪んでいるものの、ほぼcubic構造であることがわかった。すなわち、ドメイン近傍における局所的な歪みによって誘起された平均構造である。この結果はリラクサーのようなマイクロドメイン強誘電体を理解するうえで重要な実験結果である。
crystal米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 濱崎 真一*; 高重 正明*
Journal of the Physical Society of Japan, 73(4), p.1050 - 1053, 2004/04
典型的な強誘電体であるチタン酸バリウムのX線トポグラフィをSPring-8の放射光を用いて行った。実験は空間分解能の非常に高いアンジュレータビームラインを用いて行ったため、結晶に生じる歪みを敏感にとらえることができた。チタン酸バリウムは90度ドメインの近傍で異なるドメイン間の格子定数をつなぎ合わせるために歪んでいることがわかった。この放射光を用いた強誘電体のドメイン観察手法は強誘電体のドメインをコントロールして新奇な物性を付加するための測定手段として広く応用されることが期待できる。
crystal米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 濱崎 真一*; 高重 正明*
Journal of the Physical Society of Japan, 73(4), p.1050 - 1053, 2004/04
被引用回数：11 パーセンタイル：55.59(Physics, Multidisciplinary)強誘電体のドメイン観察をX線トポグラフィを用いて行った。強誘電体のドメイン境界には異なる格子定数をつなぎ合わせるために歪みが生じるが、この歪みを空間分解能の非常に高い放射光X線を用いることによって検知し、強誘電性ドメイン境界を可視化することに成功した。強誘電体のドメインに生じる歪みは結晶表面に生じるベンディングモードの原因にもなっており、このような微小な歪みの検知は強誘電体にとって非常に重要である。
斎藤 祐児; 木村 洋昭*; 鈴木 芳生*; 中谷 健*; 松下 智裕*; 室 隆桂之*; 宮原 恒あき*; 藤澤 正美*; 曽田 一雄*; 上田 茂典*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part.1), p.553 - 556, 2001/07
被引用回数：23 パーセンタイル：82.31(Instruments & Instrumentation)SPring-8のBL25SUは、軟X線円偏光放射光を利用し、光電子分光、光吸収磁気円2色性、光電子回折等の手法により、固体の電子状態及び表面原子構造等の高精度測定を行うビームラインである。今回は、200~500eVの光エネルギーでの本ビームラインの性能及び、円偏光アンジュレーターに関する評価結果を報告する。エネルギー分解能は、Ar及びN気体の光吸収スペクトルを測定することにより評価し、これまでにほかの放射光施設で得られているスペクトルと同程度以上のものが測定でき、他エネルギー側においても、本ビームラインの高い性能を実証することができた。
後藤 俊治*; 竹下 邦和*; 鈴木 芳生*; 大橋 治彦*; 浅野 芳裕; 木村 洋昭*; 松下 智裕*; 八木 直人*; 一色 康之*; 山崎 裕史*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part1), p.682 - 685, 2001/07
イメージング技術開発や、X線光学素子開発,物性研究のためのトモグラフィーや医学イメージング,トポグラフィー研究等を目的とした、最初の中央ビームラインをSPring-8で構築した。この結果、大視野でコヒーレントな光ビームを得ることに成功した。またこのビームラインを用いて、300mmのシリコンクリスタルのone-shotトポグラフのような、予備実験を成功裡に終わることができた。これらについて論じた。
後藤 俊治*; 竹下 邦和*; 鈴木 芳生*; 大橋 治彦*; 浅野 芳裕; 木村 洋昭*; 松下 智裕*; 八木 直人*; 一色 麻衣子*; 山崎 裕史*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part1), p.682 - 685, 2001/07
被引用回数：141 パーセンタイル：99.13(Instruments & Instrumentation)大型放射光施設SPring-8には、発光点から実験ステーションまでの距離が215メートルある中尺ビームラインがある。そのうちの、偏向電磁石ビームラインであるBL20B2の建設及びコミッショニングをおこなった。
斎藤 祐児; 木村 洋昭*; 鈴木 芳生*; 中谷 健*; 松下 智裕*; 室 隆桂之*; 宮原 恒あき*; 藤澤 正美*; 曽田 一雄*; 上田 茂典*; et al.
Review of Scientific Instruments, 71(9), p.3254 - 3259, 2000/09
被引用回数：187 パーセンタイル：98.99(Instruments & Instrumentation)SPring-8のBL25SUに建設した軟X線ビームラインで得られた、光エネルギーの0.5~1.8keVでの優れた性能について報告する。本ビームラインは、分光器として、非等測線回折格子を用いており、酸素及びネオンの1s吸収端(540及び870eV)において、他施設で得られているよりもはるかに良いエネルギー分解能約15000を得ることに成功した。実験ステーションでは、分解能5000時に、毎秒10
個の光子を得ることができる。さらに、通常実験の妨げになる高次光の割合は0.1%以下と非常に小さい割合に抑えることができた。
ドメインの温度揺動米田 安宏; 香村 芳樹*; 鈴木 芳生*; 小島 彬*; 森村 亮太*; 水木 純一郎
no journal, ,
強誘電体のドメイン構成は、偏光顕微鏡,原子間力顕微鏡などによって静的なドメイン観察が行われるとともに、レーザーや軟X線を用いたスペックルによっても、動的な構造が調べられるとともに、偏光顕微鏡などで観察されるドメインよりも微細な構造を持つことが知られるようになってきた。われわれも放射光X線を用いて、コヒーレントなX線を使ったチタン酸バリウムのドメイン観察を試みた。その結果、外部温度の変動が大きければ、ドメイン揺動が生じ、Bragg反射の周囲には散漫的な反射が現れることがわかった。これは、温度変動をできるだけ抑えた環境でなければ、静的なドメイン観察ができないことを表している。そのため、われわれは、Kojimaらの開発したミリケルビンセルを用いて、BaTiOサンプル周りの温度変動を10ミリケルビン以下に抑えたうえで、相転移近傍のBragg反射を観測した。その結果、温度変動が0.01
C以内の準静的な温度変化下では良好な条件でstaticなドメインの観察ができることがわかった。
