| 研究概要 |
本年度は,典型的リラクサーである,PMN(Pb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3)に微量のPbTiO_3を混入させた種々の混晶を作製した.混晶における相転移の様子を調べるために,X線回折を用いている.また,試料に電場を印加したり温度を変化させることによって,電場-温度の相図を作成し,PbTiO_3の添加によるPMNの構造相転移の様子を整理した.特に,リラクサーの場合はそのマイクロクラスターが,物性の発現に大きな役割を果たしていると一般的に考えられているが,この場合は,PbTiO_3の濃度を高くしていくと,マイクロドメインの成長を促進する効果がある.これによりリラクサー的な振る舞いから強誘電相転移へと移り変わる詳細な相図が得られた.
また,EXAFSなどの局所構造に敏感な手法を用いて,リラクサーなどをはじめとする混晶の構造を調べており,今後解析を進めることで,相転移の情報とともにリラクサーの示す巨大な誘電率やその周波数依存などが構造と関連づけて整理されると思われる.
また,2次元のクラスターとも考えられるBaTiO_3の単結晶極薄膜の相転移を示差熱解析を用いて調べた.今年度は,電気的測定が容易なPtの下地層を有する薄膜を調べたところ,一般のバルクの相転移温度(約130℃)に比較して10℃程度高温にシフトしていた.基板上に直接エピタキシャル成長を行った同程度の薄膜は,はるかに高温までシフトし,それは400℃近辺まで達する.これは,誘電体と基板との間に金属を形成することで,基板との間の歪みが緩和されたり,界面の凹凸が新たに発生するために,基板効果が弱くなるためであると解釈できる.
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