特集　マルチフェロイクス材料の作製と応用(2)
INTER MATERIAL マルチフェロイクス材料の作製と応用(2)

マルチフェロイック材料における磁化誘起非線形光学効果
■著者
東京大学大学院理学系研究科化学専攻　教授　大越　慎一　他

■要約
強誘電と強磁性が共存するマルチフェロイック材料では,電気分極と磁気分極の相互作用による新機能性が期待される.本稿では,プルシアンブルー類似体の一種であるRb0.82Mn[Fe(CN)6}]0.94〜H2Oが強誘電‐強磁性を示すことを示す.この物質は電荷移動型相転移を起こすことで,強磁性と強誘電を誘起する.一方,(PLZT)x(BiFeO3 )1-x固溶体においても強誘電--強磁性を観測した.この物質は,リラクサーを形成することで,強誘電を発現する.また,弱強磁性により自発磁化を生じる.この (PLZT)x(BiFeO3)1-xを化学的に薄膜化することにより,磁化誘起第二高調波発生の観測に成功し,磁場により第二高調波の偏光性を制御することができた.このようにマルチフェロイック材料では,電気,磁気,光学の三つの物性が複合した新規な機能性が観測される.


ダブルペロブスカイト構造マルチフェロイック酸化物
■著者
京都大学化学研究所　島川　祐一　他

■要約
新規ダブルペロブスカイト構造マルチフェロイック酸化物Bi2NiMnO6とBi2FeCrO6を高圧合成,及びエピタキシャル薄膜成長により作製した.これらの物質では,ペロブスカイト構造AサイトのBi3+イオンが強誘電的な構造歪みを引き起こし,Bサイトの磁性イオン間には「金森--Goodenough則」に基づく強磁性が発現して強誘電性かつ強磁性を示す.作製した新物質は非平衡準安定であり,高圧合成やエピタキシャル薄膜作製は,このような非平衡相物質を含めた新物質の開発に極めて有効な手法である.


マルチフェロィック薄膜の光学特性
■著者
東京理科大学　理学部第一部応用物理学科　岡村　総一郎　他

■要約
我々はマルチフェロイック材料の光学応用を検討している.これは,マルチフェロイック材料が電気的磁気的性質を有するのなら,電磁波である光と何らかの強い相関を示すのではないかとの発想からである.本稿では,これまでに我々が得たマルチフェロイックBiFeO3薄膜の光学特性を紹介する.


BiFeO3薄膜からのテラヘルツ波発生と光新機能
■著者
大阪大学レーザーエネルギー学研究センター　教授　 (南京大学 兼任教授)　斗内　政吉

■要約
本研究では,BFO薄膜らからのテラヘルツ波発生とそれを用いた新光機能探索に関する研究を紹介する.


BiFeO3単結晶における欠陥制御--欠陥誘起分極反転--
■著者
東京大学先端科学技術研究センター　野口　祐二

■要約
本稿では,強誘電体のEcを低減させる新規な材料設計「欠陥誘起分極反転」を提案する.BiFeO3を対象として,低価数イオンと高価数イオンから形成される欠陥複合体を第一原理計算により設計した.設計した欠陥複合体をBiFeO3単結晶に導入した結果,Zn2+・Mn4+がEcの劇的な低減に有効な欠陥複合体であることが明らかになった.


マルチフェロイック材料の第一原理計算
■著者
広島大学大学院　先端物質科学研究科　小口　多美夫

■要約
マルチフェロイック材料に関する第一原理手法からの最近の研究が紹介される.最近まで強誘電性・強磁性マルチフェロイック系の代表と考えられていたBiMnO3の電子状態と磁気・秩序秩序が解析され両秩序の関わりが明らかにされるとともに,強誘電的構造の安定性に関する問題点が指摘される.巨大電気分極を示す反強磁性体PbVO3とBiCoO3に関して特異な電子状態と磁気秩序,格子変位との関係が議論される.ダブルペロフスカイト型構造を有する強磁性・強誘電性マルチフェロイック酸化物の探索が紹介される.ガーネット型構造がペロフスカイト型構造との対比から議論され,強誘電的な格子不安定性を本質的に示さない構造であることが明らかにされる.


多結晶BiFeO3薄膜の応力および電界による結晶変形
■著者
大阪大学大学院基礎工学研究　中嶋　誠二　他

■要約
マルチフェロイックBiFeO3薄膜は良好な強誘電性を示し,特にパルスレーザ堆積法で作製された多結晶BiFeO3薄膜は巨大な残留分極を示すが,成長条件,基板,等によりその特性は大きく異なる.その大きな要因として基板から受ける応力による結晶構造の変化が考えられることから,多結晶BiFeO3薄膜の諸特性と基板から受ける応力の影響について調べた.また,多結晶BiFeO3薄膜中に混在する(001)および(110)配向結晶粒の微視的構造評価をSPring-8放射光のX線回折によりもとめ,電界誘起による格子定数変化をもとめた.


連載
近代日本のセラミックス産業と科学・技術の発展に尽力した偉人,怪人,異能,努力の人々(33)明治初期の化学工業,特に明治維新後のセメント,耐火レンガなどの製造発展に尽力した最後の蘭学者,そして日本最初の近代化学技術者　宇都宮三郎氏
■著者
宗宮　重行


連載
プレゼン修行拾遺録 【第3回】Merci, 謝謝, スパシーバ
■著者
物質・材料研究機構 光材料センター　轟　眞市