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写真a

 
YOKOTA HIROKO
 
Organization
School of Materials and Chemical Technology Professor
Title
Professor
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Degree

  • 博士(理学) ( 早稲田大学 )

Research Areas

  • Natural Science / Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics

Research History

  • Institute of Science Tokyo   School of Materials and Chemical Technology   Professor

    2024.10

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    Country:Japan

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  • Tokyo Institute of Technology   School of Materials and Chemical Technology   Professor

    2023.4 - 2024.9

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  • JST   さきがけ研究員

    2019.10 - 2023.3

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  • Chiba University   Associate Professor

    2017.9 - 2023.3

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  • Chiba University   Graduate School of Science Physics   Assistant Professor

    2011.4 - 2017.8

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  • The University of Tokyo   The Graduate School of Engineering

    2009.4 - 2011.3

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  • University of Oxford   Department of Physics

    2008.5 - 2009.10

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  • Waseda University   Graduate School of Science and Engineering

    2008.4 - 2009.3

      More details

  • Waseda University   Graduate School of Science and Engineering

    2007.4 - 2008.3

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Papers

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MISC

  • 機能性ドメイン境界の物性評価とその制御

    横田紘子

    村田学術振興財団年報   ( 32 )   474‐480   2018.12

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    Language:Japanese  

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  • 強弾性体LaAlO3のドメイン境界観察

    松本逸, 横田紘子

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   73 ( 2 )   ROMBUNNO.10pPSA‐14   2018.9

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    Language:Japanese  

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  • 温度変化がもたらすPbZr1-xTixO3の局所構造変化

    横田紘子, ZHANG N, WANGB Z, GLAZER M

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   73 ( 2 )   ROMBUNNO.11aC214‐5   2018.9

     More details

    Language:Japanese  

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  • 圧電固溶体Pb(Zr,Ti)O3における巨大電気機械結合定数の起因解明

    横田紘子, ZHANG N, GORFMAN S, CHOE H, VERGENTEV T, CHEMYSHOV D, GLAZER M, WANG B, REN W, YE Z‐G

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   73 ( 1 )   ROMBUNNO.24pK506‐4   2018.3

     More details

    Language:Japanese  

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  • Separating the intrinsic and extrinsic contributions of electro-mechanical coupling in Pb(Zr,Ti)O3

    Yokota H, Ye Z-G, Zhang N, Gorfman S, Choe H, Vergentev T, Chernyshov D, Glazer M, Wang B, Ren W

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan   73 ( 0 )   2566 - 2566   2018

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan  

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  • 光第2高調波顕微鏡によるドメイン境界観察

    横田紘子, 松本逸, HAUMONT Rapahel

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   72 ( 2 )   ROMBUNNO.22aB11‐2   2017.9

     More details

    Language:Japanese  

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  • 六方晶希土類鉄酸化物RFeO3薄膜の誘電・磁性評価

    實川隼輔, 野末朋也, 横田紘子, 中村真一, 瀬戸誠, 北尾真司, 小林康浩

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   72 ( 2 )   ROMBUNNO.23pPSA‐98   2017.9

     More details

    Language:Japanese  

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  • 光第2高調波顕微鏡を用いたフェロイック物質のドメイン壁の構造と物性評価

    横田紘子

    島津科学技術振興財団研究成果報告書   2015   51‐54   2017.1

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    Language:Japanese  

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  • Domain boundary observations by using a second harmonic generation microscope

    Yokota H, Matsumoto S, Haumont R

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan   72 ( 0 )   2278 - 2278   2017

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan  

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  • Multiferroic properties of hexagonal RFeO3 thin films

    Jitsukawa S, Nozue T, Yokota H, Nakamura S, Seto M, Kitao S, Kobayashi Y

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan   72 ( 0 )   2339 - 2339   2017

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan  

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  • 多元素メスバウアー分光法の凝縮系研究への高度応用

    瀬戸誠, 北尾真司, 小林康浩, 齋藤真器名, 窪田卓見, 増田亮, 黒葛真行, 神原陽一, 中村真一, 篠田圭司, 小島憲道, 小島憲道, 横山拓史, 小寺政人, 山田幾也, 藤田晃司, 高橋正, 松下正史, 山本泰彦, 横田紘子

    KURRI-EKR (Web)   ( 16 )   ROMBUNNO.PJ3 (WEB ONLY)   2016.12

     More details

    Language:Japanese  

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  • 多元素メスバウアー分光法の凝縮系研究への高度応用

    瀬戸誠, 北尾真司, 小林康浩, 齋藤真器名, 窪田卓見, 増田亮, 黒葛真行, 神原陽一, 中村真一, 篠田圭司, 小島憲道, 小島憲道, 横山拓史, 小寺政人, 山田幾也, 藤田晃司, 高橋正, 松下正史, 山本泰彦, 横田紘子

    KURRI-EKR (Web)   ( 16 )   ROMBUNNO.PJ3 (WEB ONLY)   2016.12

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    Language:Japanese  

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  • Local structure analysis on PbZr1-xTixO3 with MPB and Ti-rich region

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Keen David, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan   71 ( 2 )   ROMBUNNO.15aBC‐3 - 2576   2016.9

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_2576

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  • 六方晶ErFeO3薄膜におけるマルチフェロイックス特性

    横田紘子, 實川隼輔, 野末朋也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   71 ( 1 )   ROMBUNNO.20PAQ‐3   2016.3

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    Language:Japanese  

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  • 8pAF-2 Local structure analysis on Zr-rich PbZr_<1-x>TiO_3 at room temperature

    Yokota H., Zhang N., Keen D., Thomas P., Ye Z.-G., Glazer M.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   69 ( 2 )   697 - 697   2014.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    CiNii Books

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  • 層状希土類鉄酸化物YbFe2O4の電気分極

    永田知子, 福永守, 横田紘子, 近藤豪, 木村宏之, 野田幸男, 長谷川奈保, 武貞正樹, 小野寺彰, 狩野旬, 神戸高志, ROMAN B., JANOLIN P.-E., KIAT J.-M., 池田直

    日本物理学会講演概要集   69 ( 1 )   2014

  • Crystal Structure determination of PbZr_<1-x>Ti_xO_3 through morphotropic phase boundary

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   68 ( 2 )   863 - 863   2013.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    CiNii Books

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  • 25aPS-2 Domain structure observations of relaxer ferroelectric PMN-PT by a second harmonic generation microscope

    Usami H., Kanesiro J., Yokota H.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   67 ( 1 )   995 - 995   2012.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    CiNii Books

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  • 24aCL-1 Syntheses of (Pb-Sn-Ti)O_3 thin films using the nucleation-mixture deposition and their structural and physical properties

    Iwasaki J., Uesu Y., Yokota H., Haumont R., Janolin P. E., Kiat J. M.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   67 ( 1 )   983 - 983   2012.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    CiNii Books

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  • 24aCL-10 Crystal Structure Refinements of PbZr_<1-x>Ti_xO_3 in a high temperature region

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   67 ( 1 )   985 - 985   2012.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    CiNii Books

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  • Optical second harmonic generation microscopy as a tool of material diagnosis

    Hiroko Yokota, Junichi Kaneshiro, Yoshiaki Uesu

    Physics Research International   2012

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    Language:English   Publishing type:Book review, literature introduction, etc.  

    DOI: 10.1155/2012/704634

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  • 22aGN-3 Structure and multiferroic properties of BaFeO_3/BaTiO_3 super-lattice thin films

    Fukatani R., Uesu Y., Yokota H., Fukunaga M., Noda Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   66 ( 2 )   977 - 977   2011.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 27pTM-2 Crystal Structure determination of PbZr_<1-x>Ti_xO_3 through morphotropic phase boundary

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   66 ( 1 )   982 - 982   2011.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • Domain Structure Observations by Means of Second Harmonic Generation Microscope

    UESU Yoshiaki, YOKOTA Hiroko

    Butsuri   66 ( 2 )   105 - 112   2011.2

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

    The optical second harmonic generation is a phenomenon where coherent light waves with twice the fundamental frequency are generated as a result of a nonlinear interaction between materials and laser waves. This phenomenon has been revealed to provide with unique knowledge on domain structures of ferroelectrics, magnetic and multi-ferroic materials exhibiting both properties. It is also becoming a useful technique to investigate biological tissues, in particular, muscle fibers and myofibrils. Recent results of these subjects are reviewed.

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  • 25pWY-4 Multiferroic properties of BaFeO_3/BaTiO_3 superlattice films

    Fukatani R., Yokota H., Tabata H., Li G. B., Uesu Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   65 ( 2 )   918 - 918   2010.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 23pWY-7 Temperature dependences of SHG in BiFeO_3 single crystal and thin films

    Matsuura H., Nakamura M., Yokota H., Uesu Y., Haumont R., Kiat J. M.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   65 ( 2 )   890 - 890   2010.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 23pWY-12 Crystal Structure determination of PbZr_<1-x>Ti_xO_3 through morphotropic phase boundary

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   65 ( 2 )   891 - 891   2010.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 25pWY-3 Syntheses of PZT thin films on Pt/Ti substrates and their structural and dielectric property

    Nishihara Yoshiya, Yokota Hiroko, Uesu Yoshiaki

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   65 ( 2 )   918 - 918   2010.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 20pHS-9 Crystal structure of Rhombohedral phase of PbZr_<1-x>Ti_xO_3

    Yokota Hiroko, Zhang Nan, Taylor Alice, Thomas Pam, Glazer Mike

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   65 ( 1 )   976 - 976   2010.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • Crystal structure of the rhombohedral phase of PbZr1-xTixO3 ceramics at room temperature (vol 80, 104109, 2009)

    H. Yokota, N. Zhang, A. E. Taylor, P. A. Thomas, A. M. Glazer

    PHYSICAL REVIEW B   80 ( 13 )   2009.10

     More details

  • 27pRF-3 Ordering of the polar state and critical phenomenon in quantum relaxor K_<1-x>Li_xTaO_3

    Yokota Hiroko

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   64 ( 1 )   941 - 941   2009.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 29pRF-1 SHG microscope observations of domain structures of multiferroic BiFeO_3 single crystal

    Matsuura H., Yokota H., Uesu Y., Haumont Raphael, Kiat Jean-Michel

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   64 ( 1 )   964 - 964   2009.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 24pYE-5 Domain structure images using SHG microscopes

    Uesu Y., Yokota H., Kawado S., Kaneshiro J., Shimamoto Y., Ishiwata S., Fukui T.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   63 ( 1 )   934 - 934   2008.2

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 23aYE-9 The piezoelectric properties of Quantum relaxor K_<1-x>Li_xTaO_3 near the critical point

    Ishida I., Yokota H., Uesu Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   63 ( 1 )   911 - 911   2008.2

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 23aYE-8 Li concentration dependence of the critical behavior in quantum relaxor of Li doped KTaO_3

    Yokota H., Uesu Y., Strukov B.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   63 ( 1 )   911 - 911   2008.2

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 21pTK-1 Critical behavior of quantum relaxor K_<1-x>LiTaO_3 under an electric field

    Yokota Hiroko, Uesu Yoshiaki

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   62 ( 2 )   728 - 728   2007.8

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 18pXG-8 Li concentration dependence of dielectric properties in KTaO_3:Li

    Okada A., Yokota H., Ishida I., Uesu Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   62 ( 1 )   943 - 943   2007.2

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 18pXG-9 Neutron critical diffuse scattering in quantum relaxor K_<1-x>Li_xTaO_3

    Yokota H., Asanuma S., Uesu Y., Tsunoda Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   62 ( 1 )   943 - 943   2007.2

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    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 24aQE-6 Low temperature optical properties of quantum relaxor KTaO_3:Li measured by spectroscopic ellipsometer

    Yokota H., Teyssier Jeremie, Dantec Ronan Le, Uesu Yoshiaki, Bouillot Jacques

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   61 ( 2 )   578 - 578   2006.8

     More details

    Language:English   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 27aYA-10 Two step changes of polar state in Li-doped KTaO_3

    Yokota Hiroko, Oyama Taeko, Uesu Yoshiaki, Kiat Jean-Michel, Malibert Charlotte

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   61 ( 1 )   923 - 923   2006.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • Is Li-doped KTaO3 really relaxor?

    Y.Uesu, H.Yokota

    Japan-Russia-CIA-Baltic Symposium on Ferroelectricity   2006   11 - 11   2006

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    Language:English   Publisher:Organizing Committee of Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity  

    DOI: 10.11533/rcbjsf.2006.0.11.0

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  • 25aYR-10 Observation of impurity (Li)-induced phase transition in KTaO_3 by using SHG Microscope

    Yokota H., Oyama T., Uesu Y.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   60 ( 1 )   906 - 906   2005.3

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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  • 12aXA-4 Observation of QPE state in SrTiO_3 by using SHG Microscope

    Oyama T., Yokota H., Nakai R., Uesu Y., Menoret Carole, Kiat Jean-Michel, Itoh M., Kyoumen T.

    Meeting abstracts of the Physical Society of Japan   59 ( 2 )   626 - 626   2004.8

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Physical Society of Japan (JPS)  

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Awards

  • Fumiko Yonezawa Memorial Prize

    2021   The Physical Society of Japan   Nano-heterostructures in ferroics and new functionalities appeared at their boundaries

    Hiroko Yokota

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  • 守田科学研究奨励賞

    2019   大学女性協会   フェロイック物質における”境界”がもたらす巨大応答と新奇物性発現

    横田 紘子

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  • 千葉大学先進科学賞

    2019   千葉大学   フェロイック材料における境界科学の創造

    横田 紘子

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  • Richard and Patricia Spriggs Phase Equilibria Award

    2015   The American Ceramics Society   The Missing boundary in the phase diagram of PbZr1-xTixO3

    N. Zhang, H. Yokota, A. M. Glazer, Z. Ren, D. A. Keen, D. S. Keeble, P. A. Thomas, Z. –G. Ye

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  • 優秀発表賞

    2014   強誘電体応用会議   光第2高調波顕微鏡を用いた強弾性体CaTiO3におけるドメイン境界の3次元観察

    横田 紘子, 宇佐見 北斗, R. Haumont, P. Hicher, 金城 純一, E. K, H. Salje, 上江洲 由晃

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  • Young scientist award

    2010   Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity   Crystal Structure of Rhombohedral PbZr1-x TixO3

    Hiroko Yokota, Nan Zhang, Pam Thomas, Mike Glazer

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  • Best presentation award

    2010  

    Hiroko Yokota, Nan Zhang, Pam Thomas, Mike Glazer

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  • Young Scientist Award of the Physical Society of Japan

    2009.3   The Physical Society of Japan  

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  • Best poster award

    2005   Non-ergodic behavior of the polar state of KTaO3 doped with Li under the electric field

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  • 優秀ポスター賞

    2005   日本セラミックス協会   量子常誘電体KTaO3におけるLi添加誘起相転移のSHG顕微鏡観察

    横田 紘子, 大山 妙子, 上江洲 由晃

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Research Projects

  • フェロイック分域壁の内部構造と相転移機構解明

    Grant number:24K00554  2024.4 - 2028.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    横田 紘子

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    Grant amount:\18460000 ( Direct Cost: \14200000 、 Indirect Cost:\4260000 )

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  • カイラル分域壁科学の創成

    Grant number:21468832  2023 - 2029

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進/創発的研究支援事業

    横田 紘子

      More details

    本研究では、物質内に存在するカイラリティに関わる分域壁に着目し、これらの分域壁で発現する新機能およびカイラリティの導入による自由度の増加を利用し、”カイラル分域壁科学”として確立させることを目標にします。このために、カイラリティの識別および分域壁の内部構造を観察可能な非破壊3次元可視法を開発します。これにより、従来では成し得なかったカイラル分域壁に起因する新機能性を開拓していきます。

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  • Nano/macro-scale chiral structures fabricated by illumination of helical light fields

    Grant number:22H05138  2022.6 - 2027.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

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    Grant amount:\178100000 ( Direct Cost: \137000000 、 Indirect Cost:\41100000 )

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  • フェロイック物質の分域壁内ダイポール構造とそのダイナミクス

    Grant number:21H01010  2021.4 - 2025.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    横田 紘子

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    Grant amount:\17810000 ( Direct Cost: \13700000 、 Indirect Cost:\4110000 )

    フェロイック物質においては分域構造が必然的に存在する。これらの分域構造を隔てているのが分域壁であり、これまで分域壁において発現する物性の内、中心対称性の破れに起因する極性に着目をし、極性の可視化および制御を目的に研究を行ってきた。これまではフェロイック物質の内、強弾性体に存在する強弾性分域壁を主な研究対象として実験を行ってきたが、本年度はその研究対象を広げ、反強誘電体なども対象として実験を行った。反強誘電体には強弾性分域壁に加えて反位相境界が存在する。この反位相境界は光学顕微鏡などで観察することができないため、これまで殆ど研究が行われていない。一方で、反位相境界はより多くの物質系において存在することから、強弾性分域壁のようにドメインとはことなる独自の機能性を有することが実験的に明らかになれば応用の幅が格段に広がる。代表的な反強誘電体として知られているPbZrTiO3単結晶について光第2高調波顕微システムを用いた実験を行うことでこの反位相境界も強弾性分域壁と同様に極性をもつことを明らかにした。また、応力を印加することでその極性を増強できることを明らかにした。極性が増強できる起因については反位相境界の数を応力によって増加させたとする考え方と、反位相境界内の原子変位を増加させたというものと2つの考え方ができる。現在は他の方向から応力を印加したりすることにより、これら2つの原因を分居るすることができないか解析中である。

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  • フェロイック物質の分域壁内ダイポール構造とそのダイナミクス

    Grant number:23K20818  2021.4 - 2025.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    横田 紘子

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    Grant amount:\17810000 ( Direct Cost: \13700000 、 Indirect Cost:\4110000 )

    フェロイック物質において必然的に存在する分域境界に関して、光第2高調波顕微鏡を用いた研究を進めた。分域境界においては近年バルクとは異なる物性が発現することが多々報告されており、光第2高調波は非破壊で分域境界における対称性の低下を評価できることから優れた実験手法として認識されている。
    分域境界において超伝導的な高い電気伝導度が観察されている酸化タングステンを用いて研究を行った結果、分域境界において高い極性を示すことがわかった。また、異なる波長を有する入射光を用いることで、分域境界およびバルク領域における光第2高調波の強度比が大きく異なることを確認した。これは極性領域のサイズと強い関係があると考えており、現在共鳴圧電スペクトロスコピーの結果などと合わせて論文投稿準備中である。
    また、特殊な光学素子を用いることで分極の3次元空間可視化を行うことができるのではないかと考え、必要な数値趣味レーションを行うなどその準備を開始した。特に、高いNAを有する対物レンズを用いた場合に、光の伝搬方向に対して偏光成分を有する光がどの程度有効に取り出すことができるのかなどについて検討を行った。
    また、フェロアキシャル物質についても分域境界の観察を行うなど研究を進めた。チェレンコフ光の寄与を取り除くことができる幅の金属マスクを作成し、これを用いることで分域境界における光第2高調波強度が極性由来であるのかどうかを識別する実験を開始した。

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  • トポロジカルプラットフォームとしての強誘電分域境界

    2019.10 - 2023.3

    科学技術振興機構  戦略的創造研究推進事業(さきがけ) 

    横田 紘子

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  • 「強誘電体分極の巨大近接効果」の現象としての確立

    Grant number:19K21853  2019.6 - 2022.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    渡部 行男, 藤澤 浩訓, 佐藤 琢哉, 横田 紘子

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    Grant amount:\6240000 ( Direct Cost: \4800000 、 Indirect Cost:\1440000 )

    等方的誘電体の分極は、電場印加で、電気力線に沿う。同様に、強誘電体に閾値以上の電場を印加すると、自発分極も、閾値の範囲でほぼ電気力線に沿う。これが、従来の確立した理解である。代表者らは、原子レベルに平坦で清浄な表面を持ち、表面を含めて非常に欠陥が少ない強誘電体単結晶で、不可解な現象に遭った:電場印加で、電極から遠く離れ、電極からの電場が無視できる広域な自由表面で、分極が揃った。この時、超高真空中で光を遮断することで、水分,吸着物,光等の外因性を除去した。 この現象について、さらに偏光顕微鏡観察で再現性を高めた。また、この現象を、従来の確立した理論を用いると全く説明できないことを示し、発表した。
    これに加え、この現象の3次元的な分極分布を詳細に解明するため、第2高調波(SHG)を用いた分極方向の画像化の準備を進めた。第2高調波(SHG)を用いた分極方向の画像化の準備として、試料移動と信号検出の自動化を行った。また、100点近くの光学素子や部品の検討と図面作成とそのための台の設計とその予備実験検討を行った。ただし、この間に、検討した光学部品の国際的品切れが発生し、これが全て解決してから、購入する予定(4月中)になった。これに関して、SHGでの分極画像化の開始者である上江洲名誉教授と千葉大横田准教授と頻繁に協議し、さらに、物材機構の栗林氏とも協議した。また、本研究の基盤となる理論解析法を整備し発表した。

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  • Domain boundary as a functional material

    Grant number:17K05489  2017.4 - 2020.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Yokota Hiroko

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    Grant amount:\4550000 ( Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost:\1050000 )

    In this project, we investigated the physical properties at domain boundaries. By using a second harmonic generation microscope, we can evaluate the polar nature at ferroelastic domain boundaries in various oxides. We chose tweed-pattern samples and doping samples to examine these effects on polar nature. Our experimental results show that a mechanical stress and doping enhances the polar nature at the domain boundary.

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  • Domain boundary in Ferroics

    Grant number:15K17674  2015.4 - 2017.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    Yokota Hiroko

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    Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )

    Domain boundaries in ferroic materials recently have been received lot of attentions because of their unique physical properties which only appear at the domain boundary. In this project, we used ferroelastic CaTiO3 (CTO) single crystal to observe the domain structure under the stress by using an optical second harmonic generation microscope. To realize the device using the domain boundary, it is necessary to control the domain boundary by external stimulus. This kind of experiment has not been reported yet. Our result reveals the possibility for future application using domain boundaries.

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  • Yuragi Electronics inspired by bio-system

    Grant number:24226014  2012.5 - 2017.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)  Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    Tabata Hitoshi, HOTTA Yasushi, YOKOTA Hiroko, YAMAHARA Hiroyasu

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    Grant amount:\147420000 ( Direct Cost: \113400000 、 Indirect Cost:\34020000 )

    The garnet type iron oxide thin films showing spin glass physical properties have been synthesized for the first time by controlling randomness and frustration at atomic scale. In photo-induced spin states, which corresponds to write/erase properties, can be demonstrated using these materials. Enhancement of short-term memory and synaptic behaviors such as adaptive learning are confirmed. Furthermore, we have designed and fabricated semiconducting chips incorporating the biological fluctuation function (stochastic resonance) and successfully verified the signal enhancement effect due to noise.

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  • Observation and understanding the dielectric respond of material hierarchy with using the second harmonic generation microscope

    Grant number:24740195  2012.4 - 2015.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    YOKOTA Hiroko

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    Grant amount:\4680000 ( Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost:\1080000 )

    Under this research grant, we carried out the experiment in order to clarify the relationship between the structure and the external stimulus.
    Using the second harmonic generation microscope, we confirmed that he polar nature of the ferroelastic twin boundaries in CaTiO3. Ferroelastic materials is fundamentally non polar and does not produce SH wave. However, the symmetry around the domain boundary is lower and it becomes polar. This idea also can be applied to antiphase boundary in antiferroelectrics. Since the width of domain boudary in ferroelastics and antiferroelectrics is much thinner than that of ferromagnetics, it is very attractive for the memory device application.

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  • 構造不均一性が誘起するスピン・双極子ゆらぎと巨大応答物性

    Grant number:09J08448  2009 - 2011

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    横田 紘子

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    Grant amount:\6000000 ( Direct Cost: \6000000 )

    本研究は強誘電体や圧電体においてみられる巨大応答特性の起因を解明し、その原理を利用した新規物質を開発することを目的としている。本年度はこれまで共同研究を行っているイギリスのOxford大学に2カ月半の間滞在し、圧電材料として広く利用されているPb(Zr,Ti)O_3(以下PZT)の構造解析を行った。PZTにおいてはTi濃度が48%近傍において2相の境界が温度に対してほぼ垂直になるようなmorphotropic phase boundary (MPB)が存在し、この付近では誘電,電気機械定数が最大値をとることで知られている。このことはMPB近傍において対称性が著しく低下することによるものだと考えられてきた。しかしながら、申請者らは詳細な構造解析を行った結果、室温において低対称相と高対称相とが共存した状態になっていることを明らかにしてきた。このことから、PZTの相図を見直す必要があるのではないかと考え、温度,組成を変化させ構造解析を行った。その結果、PZTは常に2つ以上の相が共存する混晶状態であることが明らかとなった。すなわち、PZTにおいては対称性が低下することよりも、むしろ異なる相が共存することにより系全体が揺らいだ状態になることで巨大物性がもたらされるといえる。このような考え方はほかの凝縮系にも適用することができるユビキタスな概念であるといえる。これのら結果について、申請者は国際学会の場で発表を行い、2つの奨励賞を受賞している。
    また、新規物質をつくるという研究においてはパルスレーザー堆積法を利用した薄膜づくりを精力的に行ってきた。特に、マルチフェロイックス物質において一般にみられるdゼロネス問題を持たないことが期待される希土類遷移金属酸化物に着目をし研究を行ってきた。

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  • 量子常誘電体の不純物効果-リチウムを添加したタンタル酸カリウムの分極状態-

    Grant number:07J02102  2007 - 2008

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    横田 紘子

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    Grant amount:\1900000 ( Direct Cost: \1900000 )

    これまでに、光第二高調波顕微鏡,X線回折,中性子散漫散乱,誘電率測定などを行うことによりタンタル酸カリウムにリチウムを添加した系がリラクサーとなることを明らかにしてきた。また、この系で外部電場印加下において誘電率が特定の濃度,温度,電場のもとにおいて巨大な応答を示すという臨界現象が存在することを明確にしてきた。このような現象は異なるさまざまな力が拮抗しあうことによって生じる揺らぎに起因すると考えることができる。三重臨界点近傍においてより大きな応答を示すのかどうか、またその起因を明らかにすることを目的に研究を行った。
    本年度は共同研究先であるオックスフォード大学,エコールサントラルパリを中心にして実験を行った。オックスフォード大学においては粉末X線回折測定,エコールサントラルパリにおいては粉末中性子回折測定を行い、Rietvelt解析を用いた構造解析を試みた。
    相転移の次数が1次から2次へと変化する三重臨界点以下のリチウム濃度の試料については温度下降に伴い格子定数は減少するが格子定数の2段階にわたる明確なスプリットは見て取れなかった。これに対し、Li濃度が2.6%以上の高濃度試料については2段階のスプリットを観察することができた。この結果から歪に対応する電歪定数を算出した。その結果、電歪定数が三重臨界点である2.6%にむかって、急激に増大することが明確となった。また、このような臨界現象が生じる外部電場も三重臨界点付近に向かって減少していくことが明らかとなった。

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