ラマン散乱によるBi,Naの揮発を抑制したチタン酸ビスマスナトリウムの構造と機能

抑制拉曼散射引起的 Bi 和 Na 挥发的钛酸铋钠的结构和功能

• 批准号: 21K04651
• 负责人: 藤森 宏高
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04651/
• 关键词: チタン酸ビスマスナトリウム; ラマン; 強誘電体; ラマン散乱; リートベルト解析; 錯体重合法

Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT)の従来から行われてきた固相反応法による合成では1120℃以上の高温で長時間焼成を必要とするためにNaとBiが揮発し、仕込み組成から実際の組成がずれてしまう。NBT中のNaとBiが欠損することにより、正しい評価が行われていない。そこで本研究課題では、以下の課題に取り組むことを計画している。錯体重合法を用いた低温合成により、無欠損のNBTの合成を行い、リートベルト解析によりK, Ca, Sr置換、Zr, Ce置換におけるモルフォトロピック相境界(MPB)の再評価を行う。さらに顕微ラマンを用いた偏光測定による２相共存下における両相のドメインの観察にも挑戦する。これらを通じMPBが出現する組成では、なぜ電気的特性が２～３倍以上に向上するのか、その根本的な要因は何なのかという理由に迫りたい。令和4年度は、当初の計画に従い「K, Ca置換NBTの合成」、「Ce置換NBTの合成」、「リートベルト解析」、「電気的性質の測定」、「ラマン散乱によるドメインの観察」、「TEM」の項目を実施した。「NaNbO3置換の合成」も加えて行った。

传统的固相反应法合成Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT)需要在1120°C或更高的高温下长期烧成，这会导致Na和Bi挥发失准。由于NBT中Na和Bi的缺乏，尚未进行正确的评价。因此，在本研究项目中，我们计划解决以下问题。我们将使用复合聚合通过低温合成来合成无缺陷的NBT，并通过Rietveld分析重新评估K、Ca、Sr取代、Zr和Ce取代中的同形相界（MPB）。此外，我们将尝试使用拉曼显微镜通过偏振测量来观察两相共存中两相的域。通过这些研究，我们希望找出为什么在含有MPB的组合物中，电性能提高了2至3倍以上，以及其背后的根本原因是什么。 2020年度，按照原计划，重点开展“K、Ca取代NBT的合成”、“Ce取代NBT的合成”、“Rietveld分析”、“电特性测定”、“域观察”通过拉曼散射。”，实施了“TEM”项目。还进行了“NaNbO3 替代物的合成”。

项目成果

Raman Spectroscopic System for Simultaneous Measurement of anti-Stokes and Stokes in the Region of Low Frequency

同时测量低频区域反斯托克斯和斯托克斯的拉曼光谱系统

• 发表时间: 2021
• 作者: Hirotaka Fujimori

Ca置換チタン酸ビスマスナトリウム強誘電体のモルフォトロピック相境界

Ca取代钛酸铋钠铁电材料的同形相界

• 发表时间: 2021
• 作者: 道方幸輝;藤森宏高;吉田圭志朗
• 通讯作者: 吉田圭志朗

低周波領域 アンチストークス・ストークス同時ラマン測定システムの開発

低频区反斯托克斯和斯托克斯拉曼同步测量系统的研制

• 发表时间: 2021
• 作者: 藤森宏高;清水良佑
• 通讯作者: 清水良佑

Bi欠損を抑制したCa置換チタン酸ビスマスナトリウム強誘電体のモルフォトロピック相境界

Bi缺陷受到抑制的Ca取代钛酸铋钠铁电体的同形相界

• 发表时间: 2022
• 作者: 道方幸輝;藤森宏高;吉田圭志朗
• 通讯作者: 吉田圭志朗

水溶性Ti, Nb錯体を用いたNa0.5Bi0.5TiO3-NaNbO3強誘電体の合成

水溶性Ti、Nb配合物合成Na0.5Bi0.5TiO3-NaNbO3铁电体

• 发表时间: 2023
• 作者: 市田峻大;藤森宏高
• 通讯作者: 藤森宏高