白色X線トポグラフィによるチタン酸ストロンチウムの自発ひずみ測定
Inquiry number
SOL-0000001523
Beamline
BL28B2 (White Beam X-ray Diffraction)
Scientific keywords
A. Sample category | inorganic material |
---|---|
B. Sample category (detail) | semiconductor, ferroelectric material, crystal |
C. Technique | X-ray diffraction |
D. Technique (detail) | |
E. Particular condition | 2D imaging, low-T (~ liquid He) |
F. Photon energy | X-ray (> 40 keV) |
G. Target information | structural change, phase transition |
Industrial keywords
level 1---Application area | Semiconductor |
---|---|
level 2---Target | silicon semiconductor, condenser |
level 3---Target (detail) | capacitance insulator |
level 4---Obtainable information | crystal structure |
level 5---Technique | imaging |
Classification
A80.12 semiconductor, A80.30 inorganic material, M10.10 single crystal diffraction
Body text
白色X線トポグラフィは、局所的な結晶構造の変化を短時間でイメージとして調べることのできるユニークな手法です。この手法を用いることで、誘電体単結晶の構造相転移における自発ひずみを測定することができます。図に示すのは、(a)-(d)4.8Kの温度におけるコントラストのカメラ長依存性、(e)-(h)673mmのカメラ長におけるコントラストの温度依存性を示したチタン酸ストロンチウムのトポグラフ像です。これらの結果から、チタン酸ストロンチウムの自発ひずみの温度依存性が精密にわかりました。
図 低温におけるチタン酸ストロンチウムのトポグラフ像と自発ひずみの温度依存性
(a) T=4.8K、D=673mm、(b) T=4.8K、D=580mm、(c) T=4.8K、D=430mm、(d) T=4.8K、D=300mm、
(e) T=60K、D=673mm、(f) T=80K、D=673mm、(g) T=100K、D=673mm、(h) T=105K、D=673mm、
[ T. Ozaki, K. Kusunose, H. Sakaue, K. Kajiwara, H. Okamoto, Y. Chikaura and T. Suzuki, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 238, 255-258 (2005), Fig. 2,
©2005 Elsevier Science Publisher ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
T. Ozaki, K. Kusunose, H. Sakaue, H. Okamoto, K. Kajiwara, Y. Suzuki and Y. Chikaura, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 238 (2005) 255–258
Figure No.
2
Technique
図1. 白色X線トポグラフィによる自発歪み測定の概要。隣合う分域からのトポグラフ像が重なり白黒のコントラストを生じる。自発歪みc/a-1と分域の傾き2φは、2(c/a-1)=2φの関係があり、2φと、白黒のコントラストの間隔Sおよび試料からカメラまでの距離Dには、S≈4DφsinθBの関係がある。したがって、SおよびDを測定することでc/a-1が決まる。
[ T. Ozaki, K. Kusunose, H. Sakaue, K. Kajiwara, H. Okamoto, Y. Chikaura and T. Suzuki, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 238, 255-258 (2005), Fig. 1,
©2005 Elsevier Science Publisher ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
T. Ozaki, K. Kusunose, H. Sakaue, H. Okamoto, K. Kajiwara, Y. Suzuki and Y. Chikaura, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 238 (2005) 255–258
Figure No.
1
Required time for experimental setup
24 hour(s)
Instruments
Instrument | Purpose | Performance |
---|---|---|
クライオスタット | 試料温度を下げる | 3.8-300K、±0.1K |
ビームモニタ、CCDカメラ | 検出器 | 実効ピクセルサイズ5.83 μm |
References
Document name |
---|
T. Ozaki, I. Fijimoto, K. Mizuno, S. Iida, K. Kajiwara, T. Taira, J. Yoshimura, T. Shimura, Y. Chikaura, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 199 (2003) 81-84 |
Related experimental techniques
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
Ease of measurement
Middle
Ease of analysis
Middle
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Two-three shifts