リラクサー強誘電体の理論

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540312
• Research Institution: Aichi Shukutoku University
• Principal Investigator: 石橋 善弘 愛知淑徳大学, コミュニケーション学部, 教授 (00023052)
• Keywords: 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

Research Abstract

今年度は主として、リラクサー強誘電体モデルの調査を行った。とくに、1999年に提案されたR.Blinc教授等のSpherical Random Bond Random Field(SRBRF)モデルについて検討した。このモデルの要点は、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にあって、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ほとんど等方性になり、コンプライアンスが大きくなる。この事惰は、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すことを試みている。
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(たとえば転移温度の空間分布、組成の空間分布、あるいは、いわゆるRandom Field等)の導入が必要であるが、Smolenski-Rolovが仮定した転移温度の分布のみではなく、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考慮中である。このモデルでは、MPBをはさんで、正方晶側と三方晶側では、誘電率の温度依存性に差異が予想される。
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ケースとして、90度分域壁を考察し、理論を発表した。

Research Products

• [Publications] Y.Ishibashi: "Theory of Morphotropic Phase Boundary"Ferroelectrics. 267. 191-199 (2002)
• [Publications] Y.Ishibashi, H.Orihara, D.R.Tilley: "Thickness Transitions of Ferroelectricity in Thin Films"J. Phys. Soc. Jpn.. 71(6). 1471-1474 (2002)
• [Publications] Y.Ishibashi, M.Iwata: "On an Isomorphous Transition II"J. Phys. Soc. Jpn.. 71(10). 2576-2577 (2002)
• [Publications] Y.Ishibashi, E.Salje: "A Theory of Ferroelectric 90 Degree Domain Wall"J. Phys. Soc. Jpn.. 71(11). 2800-2803 (2002)
• [Publications] 岩田真, 石橋義弘: "強誘電体のドメイン"機能材料. 22(12). 5-11 (2002)