著者

北中 佑樹 野口 祐二 宮山 勝

出版者

公益社団法人 日本セラミックス協会

雑誌

日本セラミックス協会 年会・秋季シンポジウム 講演予稿集

巻号頁・発行日

vol.2011, pp.14, 2011

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チタン酸ビスマス(BiT)を始めとするBi系強誘電体において、基礎物性の解明や圧電・光学デバイスへの応用には、分極反転が容易な高品質単結晶の育成が求められる。本研究では、高酸素分圧下(0.9 MPa)での溶液引き上げ法(TSSG法)によって、欠陥濃度の小さい高品質BiT単結晶を育成した。得られたBiT単結晶の電界誘起歪みを測定したところ、明瞭なバタフライループが得られた。BiTの分極方向において、歪み曲線から見積もられた圧電定数は37 pm/Vであった。高圧酸素下TSSG法によって、圧電特性評価が可能なサイズを持つ高品質結晶が得られ、初めて共振・反共振法によるBiT単結晶の圧電特性評価に成功し、決定された電気機械結合定数k11は37 %であった。

著者

野口 祐二 井上 亮太郎 宮山 勝

出版者

日本結晶成長学会

雑誌

日本結晶成長学会誌 (ISSN:03856275)

巻号頁・発行日

vol.43, no.3, pp.161-168, 2016 (Released:2017-08-23)

参考文献数

40

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The photovoltaic (PV) effect in polar materials offers great potential for light-energy conversion that generates a voltage beyond the bandgap limit of present semiconductor-based solar cells. Ferroelectrics have received renewed attention because of the ability to deliver a high voltage in the presence of ferroelastic domain walls (DWs). We report an unusually large PV response induced by ferroelastic DWs — termed ‘DW’-PV effect. The precise estimation of the bulk PV tensor in single crystals of barium titanate enables us to quantify the giant PV effect driven by 90°DWs. We show that the DW-PV effect arises from an effective electric field consisting of a potential step and a local PV component in the 90° DW region. This work offers a starting point for further investigation into the DW-PV effect of alternative systems and opens a reliable route for enhancing the PV properties in ferroelectrics based on the engineering of domain structures in either bulk or thin-film form.