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タンタル酸ニオブ酸カリウム結晶のナノサイズ極性領域検出に成功筑波大学,日本電信電話(株),島根大学 研究グループ

 筑波大学,日本電信電話(株),島根大学の研究グループは,タンタル酸ニオブ酸カリウム結晶(KTN)のナノサイズ極性領域を検出する手法の確立に成功したと発表 した。  同グループは,強誘電体結晶であるリチウムを添加したKTNについて,その巨大電気光学効果の発現メカニズムの解明に取り組んだ。ラマン分光スペクトルの温度依存性,偏光角度依存性,電場依存性を調べることにより,KTNの連続準位を持つナノサイズ極性領域と離散準位の光学振動モードとの相互作用によりファノ共鳴が起こっていることを解明したことにより,ファノ共鳴の観測からナノサイズ極性領域を検出した。  これまで,鉛系ペロフスカイト構造誘電体では,その優れた機能性の発現に必要なナノ極性領域は鉛イオンの変位量が大きいために観測しやすく,すでに多くの研究もあり,実用化されているが,環境に優しい無鉛系誘電体では,鉛のように大きく変位するイオンはなく,ナノ極性領域はよくわかっていなかった。  今後,この手法は結晶だけではなくセラミクス材料やナノ粒子にも適用でき,無鉛系誘電体材料における優れた機能性発現への指針となるナノサイズ局所構造の評価に役立つことが期待される。

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