51探花

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　助教　森川大辅

〇学际科学フロンティア研究所　教授　津田健治

【発表のポイント】

• 积层セラミックコンデンサなど広く活用されているチタン酸バリウムの分极ドメイン构造^注1)の変化に新しい知见
• ミクロンサイズの分极ドメインの内部において分极ナノドメイン^注2)の分布が电场によって変化することが明らかに
• 3种类の异なる分极ナノドメインの分布を観测

【概要】

チタン酸バリウムは、电场印可によって分极方向を反転することができる强诱电体であり、スマートフォンや自动车用の积层セラミックコンデンサなど幅広い応用をもち、产业的に重要な材料です。分极反転はミクロンサイズの分极ドメインの动きによるものと考えられています。その一方で、このドメイン构造の内部には、さらに数ナノメーターサイズの分极ナノドメインが存在することが报告されており、分极ナノドメインの电场応答はこれまで明らかになっていませんでした。

チタン酸バリウムは、电场印可によって分极方向を反転することができる强诱电体であり、スマートフォンや自动车用の积层セラミックコンデンサなど幅広い応用をもち、产业的に重要な材料です。分极反転はミクロンサイズの分极ドメインの动きによるものと考えられています。その一方で、このドメイン构造の内部には、さらに数ナノメーターサイズの分极ナノドメインが存在することが报告されており、分极ナノドメインの电场応答はこれまで明らかになっていませんでした。

この研究成果から、强诱电体ナノドメインの诱电応答机构の解明が进み、さらなる高机能材料の开発および机能向上に寄与すると期待されます。

本研究成果は、令和3年8月3日（米国東部時間）に、米国物理学協会（AIP）の科学誌「Applied Physics Letters」にて公開されました。

図1． (a) 電場印可その場観察実験試料の外観。電子顕微鏡実験用試料ホルダー先端部。(b) 薄片加工されたチタン酸バリウムの走査型電子顕微鏡像。(c) 収束電子回折法の模式図。電子線を試料上でスキャンすることで、各ビーム位置での回折図形を取得してナノドメインの分布を可視化できる。

【用语解説】

注1．分極ドメイン構造： 誘電体において結晶内で電荷に偏りが生じて電気双極子を生じている状態を分極と呼ぶ。分極の向きがそろった領域を分極ドメインと呼ぶ。特に強誘電体では、分極の向きが異なる分極ドメインが多数存在し、これを分極ドメイン構造と呼ぶ。電場印可によってこの分極ドメインの比率が変化することでエネルギーを蓄えることができる。

注2．分极ナノドメイン：数ナノメートル程度の小さな分极ドメイン。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

東北大学 多元物質科学研究所
助教　森川 大輔（もりかわ だいすけ）
电话：022-217-5374
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東北大学 学際科学フロンティア研究所
教授　津田 健治（つだ けんじ）
电话：022-795-4401
贰-尘补颈濒：办别苍箩颈.迟蝉耻诲补.产6*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所
広报情报室
电话：022-217-5198
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東北大学 学際科学フロンティア研究所
企画部
鈴木 一行（すずき かずゆき）
电话：022-795-4353
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