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論文

Local structure analysis of (Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$ synthesized by malic acid complex solution method

米田 安宏; 高田 愛梨*; 長井 遥*; 菊池 丈幸*; 森下 正夫*; 小舟 正文*

Japanese Journal of Applied Physics, 56(10S), p.10PB07_1 - 10PB07_7, 2017/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:72.62(Physics, Applied)

錯体重合法を用いて作製した(Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$の単射晶相を放射光を用いて構造解析した。(Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$の平均構造は単射晶構造であるが、局所構造はKNbO$$_3$$と同じ菱面体晶構造モデルで再現することができた。この結果から平均構造の単射晶構造は菱面体晶がdisorderして変調されて観測されたと考えられる。

論文

Piezoelectric properties and local structure analysis of (Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$ solid solutions by malic acid complex solution method

中井 友晃*; 小舟 正文*; 永本 健留*; 菊池 丈幸*; 米田 安宏

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 41(3), p.251 - 254, 2016/09

非鉛圧電体としての応用が期待されているNaNbO$$_3$$とKNbO$$_3$$の固溶体は、焼結温度の違いから通常の固相反応法による合成が困難である。そこで、錯体重合法による合成法を開発し、固相反応法では得られないような緻密な焼結体を得ることができた。放射光を用いた構造解析を行ったところ、NaNbO$$_3$$とKNbO$$_3$$の相境界に加えて焼結助剤として加えたLiNbO$$_3$$も構造変化を誘起することがわかった。

論文

Local structure analysis of Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$, Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.4}$$Li$$_{0.1}$$TiO$$_3$$, and 0.95Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ $$cdot$$ 0.05BaMn$$_{1/3}$$V$$_{2/3}$$O$$_3$$

米田 安宏; 永本 健留*; 中井 友晃*; 小舟 正文*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 41(2), p.197 - 200, 2016/06

ペロブスカイト型ビスマス化合物のBi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ (BNT)は非鉛圧電体として研究されてきた。詳細な構造解析を行ったところ、低温焼成では菱面体晶構造であるが、焼成温度を上げていくと次第に単射晶構造が安定化する。我々は、焼成温度によって格子が収縮しイオン半径の異なるビスマスとナトリウムの相対的な位置が変化する仮説を提案した。この仮設の検証のためにイオンサイズの異なる元素で置換し、局所構造解析を行った。その結果、我々の仮説で矛盾なく説明できることがわかった。

論文

Observations of domain structure and ferroelectricity in Bi(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_{3}$$ ceramics fabricated by high-pressure sintering

北田 和也*; 小舟 正文*; 足立 渉*; 矢澤 哲夫*; 齋藤 寛之; 青木 勝敏; 水木 純一郎; 石川 健哉*; 平永 良臣*; 長 康雄*

Chemistry Letters, 37(5), p.560 - 561, 2008/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:64.81(Chemistry, Multidisciplinary)

Bi(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_{3}$$ ceramics with a perovskite structure was synthesized at a high pressure of 6 GPa. It was confirmed that the synthesized samples had a multidomain structure and ferroelectricity on the basis of scanning nonlinear dielectric microscopy (SNDM) and polarization-electric field (P-E) hysteresis loop measurements.

論文

Growth of ferroelectric bismuth lanthanum nickel titanate thin films by RF magnetron sputtering

小舟 正文*; 福島 浩次*; 山路 徹*; 多田 英人*; 矢澤 哲夫*; 藤澤 浩訓*; 清水 勝*; 西畑 保雄; 松村 大樹; 水木 純一郎; et al.

Journal of Applied Physics, 101(7), p.074110_1 - 074110_6, 2007/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:64(Physics, Applied)

高周波マグネトロンスパッタリングにより、Pt(100)/MgO(100)基板上に作製したビスマスランタンニッケル酸化物薄膜(Bi$$_{1-x}$$La$$_{x}$$)(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_{3}$$(BLNT)のエピタキシャル成長、構造特性、誘電特性について、X線回折、透過型電子顕微鏡、ヒステリシスループ測定によって調べられた。強誘電的BLNTはx$$geq$$0.3でc軸配向し、単結晶の正方晶構造が現れる。c/aはLaの濃度が増えるにつれて1.004から1.028に変化する。成長方向の周りに4回対称性が見られた。X線異常散乱とX線吸収スペクトルの結果より、Biはペロブスカイト構造のAを+3価で占有していることが確かめられた。12$$mu$$C/cm$$^{2}$$の大きな残留分極の値が得られた。

口頭

Synthesis and characterization of Bi(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_{3}$$

齋藤 寛之; 北田 和也*; 小舟 正文*; 足立 渉*; 矢澤 哲夫*; 石川 健哉*; 平永 良臣*; 長 康雄*; 青木 勝敏

no journal, , 

Ferroelectric lead zirconate titanate is widely used as integral parts of electrical devices due to the high dielectric and electromechanical properties. However, the toxicity of lead oxide results in serious environmental problems and hence alternative compounds free from lead are urgently under development. Since Bi$$^{3+}$$ ion has the same electronic structure as the Pb$$^{2+}$$ ions, Bi-containing perovskites are promising candidates for lead-free ferroelectric ceramics. Bi(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)$$_{O3}$$, BNT, ceramic was synthesized using reagent-grade Bi$$_{2}$$O$$_{3}$$, TiO$$_{2}$$ and NiCO$$_{3}$$nH$$_{2}$$O as starting materials. A mixture of the starting materials was calcined in air and then grounded to fine powder to fill up densely a high-pressure reaction cell. The sample was initially compressed and successively heated on keeping constant pressure. The single-phase perovskite structure was formed. P-E hysteresis loop shows that the BNT ceramic is ferroelectric. A multi domain structure of the BNT ceramic was also measured by scanning nonlinear dielectric microscopy.

口頭

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$の局所構造解析

米田 安宏; 永本 健留*; 永田 肇*; 小舟 正文*

no journal, , 

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$は非鉛圧電体材料として期待されているペロブスカイト型の強誘電体である。室温における構造は、菱面体晶構造であるとされてきたが、最近になって、焼結温度を高くすると、単斜晶構造になることがわかった。我々は、Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$結晶を作製し、2体相関分布関数法(atomic pair-distribution function, PDF)を用いた局所構造解析と、リートベルト解析を用いた平均構造解析を行った。リートベルト解析では確かに単斜晶モデルでフィットできたが、局所構造は単斜晶モデルでは再現できず、なおも菱面体晶構造を維持している結果が得られた。

口頭

NaNbO$$_3$$の相転移と局所構造

米田 安宏; 小舟 正文*; 和田 智志*; Fu, D.*

no journal, , 

NaNbO$$_3$$は複雑な相転移系列を持つ。室温以下には斜方晶構造から菱面体晶構造への相転移があるが、この相転移は散漫的で広い温度領域で2相共存状態にある。我々は散漫的な相転移の原因はNaNbO$$_3$$の局所構造にあると考えている。この仮説を確かめるために種々の方法で作製したNaNbO$$_3$$を用いて、その相転移と局所構造の関係を調べた。PDF解析から明らかになったNbの酸素八面体中心からのオフセンターシフトは、シフト量が大きければ大きいほど明瞭な相転移を示すことがわかった。

口頭

(Na,K,Li)NbO$$_3$$の局所構造解析

米田 安宏; 高田 愛梨*; 長井 遥*; 菊池 丈幸*; 小舟 正文*

no journal, , 

鉛フリー圧電体として(Na,K)NbO$$_3$$が注目されている。(Na,K)NbO$$_3$$はLiNbO$$_3$$と固溶体を作製することで高い圧電特性を示すことが報告されている。(Na,K,Li)NbO$$_3$$の結晶構造は正方晶と斜方晶の相境界にあるため、これまでに種々の二相共存構造が報告されている。我々は(Na,K,Li)NbO$$_3$$の結晶構造を再検討するため放射光高エネルギーX線回折を行った。その結果、(Na,K,Li)NbO$$_3$$は室温で既に単斜晶構造であることがわかった。さらに室温以下の200KでBragg反射の強度変化を伴う相転移を観察することができた。室温近傍に存在する相転移を変調することによって高い圧電特性を示すものと考えられる。

口頭

(Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$ - Ca(Zr$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_3$$の高エネルギーX線回折

米田 安宏; 宅和 千隼*; 小舟 正文*

no journal, , 

高エネルギーX線回折実験から得られる2体相関分布関数をニオブ系酸化物強誘電体に適用した。優れた圧電特性を持つ(Na$$_{0.5}$$K$$_{0.45}$$Li$$_{0.05}$$)NbO$$_3$$ - Ca(Zr$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_3$$は、わずかな添加物によって平均構造が変化する。平均構造の変化に伴う局所構造の変化の有無を調べるためにサンプルの密度やグレインサイズを一致させて測定したところ、3${AA}$から10${AA}$近辺の局所構造にほとんど差異はなかった。違いはナノスケールオーダー領域でコヒーレンスの違いが大きく、強誘電的ドメインサイズの違いが示唆された。

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