リラクサー強誘電体の理論

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14540312
• 研究機関: 愛知淑徳大学
• 研究代表者: 石橋 善弘 愛知淑徳大学, コミュニケーション学部, 教授 (00023052)
• キーワード: 強誘電体 / リラクサー / ランダムネス / ランダウ理論 / モルフォトロピック相境界 / 酸化物混晶系 / 非線型誘電率 / 分散関係

研究概要

Blinc等のSpherical Random Bond Random Field(SRBRF)モデルの要点は、分極によるエネルギーが等方的であること、大きいクラスターほど分極が大きく、誘電率に対する寄与が大きいことである。一方、石橋が指摘したように、リラクサー強誘電性を示す酸化物混晶系のモルフォトロピック相境界(MPB)近傍では、自由エネルギーが秩序変数空間ではとんど等方性になり、コンプライアンスが大きくなる。この事情は、SRBRFモデルと類似しているが、SRBRFモデルは現実の系に適用するにはあまりに数学的すぎるので、MPBモデルに近い形式に書き直した。
リラクサー強誘電体をモデル的に考察するには、何らかのランダムネスの導入が必要であるが、ランダウ型自由エネルギーの4次項(組成に依存することがわかっている)の分布を仮定したモデルを構築した。
つぎに、リラクサー強誘電体をミクロにみた場合、分極方位の異なる領域が接して存在する。それらの領域間の相互作用は個々に検討する必要があるが、分極変調が縦波型、従って反電場の考慮が不可欠な典型的な例として、90度分域壁を考察し、理輸を発表した。また、常誘電体と強誘電体あるいは異なる強誘電体が接している場合の界面の様相を網べるモデルを発表した。このモデルにより、境界を通じての相互作用のため、たとえば常誘電体側に分極が浸透する可能性があることがわかった。
さらに、リラクサー強誘電体の機構解明に非線形誘電率の測定が重要な役割を果たすが、緩和時間が分布している場合の分散関係を表わす理論式の導出に成功している(論文投稿準備中)。

研究成果

• [文献書誌] Y.Ishibachi, M.Iwata: "Phenomenology of Elastic Properties in Martensite Alloys"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・7. 1675-1681 (2003)
• [文献書誌] M.Iwata, Y.Ishibashi: "Phenomenology of Elastic Properties in Martensite Alloys. II"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・11. 2843-2849 (2003)
• [文献書誌] Y.Ishibashi: "A Theory of Ferroelectric 90° Domain Wall"Trans.Mat.Res.Soc.Jpn.. 28. 87-90 (2003)
• [文献書誌] D.Ricinski, Y.Ishibashi: "Electrostatic Model for Dielectric Permittivity"Jpn.J.Appl.Phys.. 42・9. 6183-6187 (2003)
• [文献書誌] K.-H.Chew, Y.Ishibashi: "Effective LD Theory of Phase Transitions in Thin Films"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・11. 2972-2978 (2003)
• [文献書誌] K.-H.Chew, Y.Ishibashi: "Theory of Interface Structures in Double-Layer Ferroelectrics"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・9. 2364-2368 (2003)