リラクサーの徹底的機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440123
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 寺内 暉 関西学院大学, 理学部, 教授 (00079667)
• 研究分担者: 高橋 功 関西学院大学, 理学部, 助教授 (10212010)
• キーワード: リラクサー / 相転移 / X線回折 / 圧力効果

研究概要

本年度は、Pb(In_<1/2>Nb_<l/2>)O_3(PIN)において、In/Nb配列と相転移の相関関係及び高圧下でそれらがどのように変化するかについての研究を行った。また、リラクサー特性を示す試料特有のαスポットと呼ばれる反射の起源についても調べた。
(1) In/Nb配列と相転移の相関関係
In/Nb配列の仕方(秩序度S)が異なる3つの試料について温度変化をおこない、In/Nbが秩序正しく配列したS=0.8の試料では立方晶-斜方晶相転移、ある程度乱雑に配列したS=0.4の試料では立方晶・菱面体晶(+斜方晶相クラスター)相転移、そして無秩序に配列したS=0.2の試料では立方晶-立方晶(+菱面体晶クラスター)相転移をしていること が分かった。秩序度によるこのような相転移機構の相違は、In/Nbの価数の違いが引き起こしたランダム場がドメインサイズを決定し、そのドメインサイズが各々の試料の相転移を支配しているためであると考えられる。
(2) 高圧下の相転移
圧力印加によって、S=0.8の試料では、立方晶-斜方晶相転移のままであるが、S=0.4の試料では、立方晶-菱面体晶相転移から立方晶一斜方晶相転移、そしてS=0.2の試料では、立方晶-立方晶(+菱面体晶クラスター)相転移から立方晶-菱面体晶相転移へと変化した。これらの圧力測定の結果は、X線のみならず誘電測定からも同様の結論が導き出された。それらの結果を基に高圧下の相図が作製された。また、この圧力測定の結果から、リラクサーでは、Bサイトの配列によって引き起こされたランダム場と双極子相互作用の大小関係がマクロな相転移を決定していると考えられる。
(3) αスポットの起源
Bサイトを2つ以上のイオンで置換した試料では、Fスポットやαスポットと呼ばれる、いくつかの超格子スポットが観測されている。今回はαスポットに着目し、その起源が、すでに解明されているFスポットのようにIn/Nb配列によるのではなく、Pbイオンの反強誘電的な歪みに起因することが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] N.Yasuda,H.Terauchi: "Anti ferroelectricity in Pb(InNb)O_3." J.Kor.Phys.Soc.32. 996-999 (1998)
• [文献書誌] K.Nomura,H.Terauchi: "Phase fronsition in ordered and disovdered Pb(InNb)O_3" J.Kor.Phys.Soc.32. 989-992 (1998)
• [文献書誌] V.A.Shuvaeva,H.Terauchi: "Local Structure in KNbO_3" Solid State Commun,. 106. 335-339 (1998)
• [文献書誌] Y.Yoneda,H.Terauchi: "Structure in BaTiO_3 Films" J.Appl.Phys,. 83. 2458-2461 (1998)
• [文献書誌] S.Tunekawa,H.Terauchi: "Ferroelectric Domrains in BaTiO_3 Films" J.Apol.phys.84. 999-1002 (1998)
• [文献書誌] N.Yasuda,H.Terauchi: "The temperatme and Pressure Dependence of" J.Phys.Soc.Jpan. 67. 3952-3957 (1998)
• [文献書誌] 寺内 暉: "日本応用磁気" MBE人工結晶・超格子はどこまで進んだか, 1,000 (1998)