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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：9.97(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。
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：37.43(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：55.64(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。
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。
