2015-7

一定電束密度下の第一原理計算によるZnOの強誘電性解析

理論計算から有限電界下におけるZnOの挙動を解析し強誘電性の可能性について検討

ウルツァイト型結晶構造の強誘電的振る舞いが観測されており^[1]、理論計算の結果、ZnOが強誘電体となる可能性を示唆した^[2]。

ZnOの有限電界下での挙動を明らかにするため、一定電束密度下の第一原理計算を行い、ZnO結晶におけるP-Eヒステリシス曲線、分極反転挙動について検討する。

(1)	ZnOは有限電界下で構造反転可能であることが示された。
(2)	反転経路において中心対称構造 (P6₃/mmc )を通る。

完全結晶ZnOが新規強誘電体となり得ることを示した

・手法：密度汎関数理論に基づく擬ポテンシャル法（ABINITコード、PAW法）

電束密度に対するΔE

a) 計算より得られたZnOのP-E曲線
b) 強誘電体のP-E曲線 [例]

ZnOの反転経路

新規非鉛強誘電材料の開発

参考文献	：	［１］ S. Sawada, et al. , J. Phys. Soc. Jpn. 35 (1973) 946. ［２］ H. Moriwake et al., Appl. Phys. Lett. 104, 242909 (2014)
謝辞	：	本研究は、JSPS科研費25106008の一環として実施したものである。