強誘電体PbTiO3における共有結合
Inquiry number
SOL-0000001270
Beamline
BL02B2 (Powder Diffraction)
Scientific keywords
| A. Sample category | inorganic material |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | ferroelectric material, solid-state crystal, crystal |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | powder diffraction |
| E. Particular condition | high-T (~500 C), high-T (> 500 C), room temperature |
| F. Photon energy | X-ray (4-40 keV) |
| G. Target information | chemical bonding, structure analysis, crystal structure, structural change, function and structure, charge density, phase transition |
Industrial keywords
| level 1---Application area | Semiconductor, electric component |
|---|---|
| level 2---Target | silicon semiconductor, condenser |
| level 3---Target (detail) | capacitance insulator |
| level 4---Obtainable information | crystal structure |
| level 5---Technique | diffraction |
Classification
A80.30 inorganic material, M10.20 powder diffraction
Body text
粉末回折法は 結晶構造を調べることのできる強力な手法です。この手法を用いることで、結晶性物質の 原子位置、格子定数などを測定することができます。また、放射光を利用することによって、構造パラメータだけではなく結合状態や価数といった物性の発現と密接に関連した電子密度レベルでの構造を明らかにすることも可能です。図に示すのは、強誘電体であるPbTiO3について測定した回折データを解析して得られた電子密度分布です。この結果から、Pb-O間の結合性の違いが強誘電性の発現に重要な役割を果たしていることがわかりました。
図 PbTiO3の常誘電相（左）と強誘電相（右）の電子密度分布
[ Y. Kuroiwa, A. Sawada and S. Aoyagi, 固体物理 38, 488-496 (2003), Fig. 3,
©2003 アグネ技術センター ]
Source of the figure
Presentation material for Beamline Report
Technique
放射光を用いた粉末回折法は、結晶構造を調べられる強力な測定方法です。この方法は、典型的な重い元素である鉛を含んだ化合物にも適用でき、原子位置だけでなく原子間の結合状態に関する情報も得ることができます。
図 大型デバイシェラーカメラの模式図（左）と写真（右）
Source of the figure
Presentation material for Beamline Report
Required time for experimental setup
1 hour(s)
Instruments
| Instrument | Purpose | Performance |
|---|---|---|
| 大型デバイシェラーカメラ | 粉末結晶構造解析 | カメラ半径：286.48mm, 温度：15-1000K |
References
| Document name |
|---|
| Y. Kuroiwa et al., Physical Review Letters, 87 (2001) 217601. |
Related experimental techniques
単結晶構造解析
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
Similar experiments account for more than 30% of the beamline's subject.
Ease of measurement
Middle
Ease of analysis
Middle
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Two-three shifts