鉛系ペロブスカイト酸化物における相転移のフォノンダイナミクス

铅基钙钛矿氧化物相变的声子动力学

基本信息

批准号：
07J01404
负责人：
塚田真也
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Shimane University (2009)University of Tsukuba (2007-2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

平成21年度は、3年間の研究実施機関の3年目にあたり、1年目・2年目で行った鉛系ペロブスカイト酸化物を「不規則性を有する強誘電体」として捉え、一般化を行うために、不規則性を有する強誘電体の1つであるフッ化カリウムを添加したチタン酸バリウム(Ba_<088>K_<0.12>TiO_<2.88>F_<0.12>:KF-BT/0.12)の相転移機構をブリルアン散乱測定より調べた。その結果、次の2点が明らかになった。1.不規則性がある場合における、音響フォノンと分極緩和の関係音響フォノンからの光散乱(ブリルアン散乱)を温度変化させて調べ、相転移温度付近に現れるフォノンの異常を観測した。不規則性が存在するKF-BT/0.12やリラクサー強誘電体の場合、通常の強誘電体と比べて、広い温度領域で相転移に伴う音響フォノンの異常が現れることが分かった。そして、不規則な部分であるポーラーナノリージョン内の低い対称性を考慮し、揺動散逸定理を基に、音響フォノンの温度依存性から緩和時間を計算する式を導いた。2.リラクサー強誘電体とKF-BT/0.12(鉛を含まない不規則性を有する強誘電体)の違い本実験結果の中で観られた顕著な差は、緩和時間と音響フォノンの温度依存性である。このKF-BT/0.12で観られた緩和時間と音響フォノンの温度依存性は、「強誘電性相転移の秩序変数である分極の揺らぎが相転移温度に向かって発散していく」という従来の知見に矛盾しない。一方、リラクサー強誘電体の場合は、「分極揺らぎの成長が相転移を迎える前に抑制きれ始めて、相転移温度で分極揺らぎが発散しきらない」ということが分かった。これは、「不規則性を形成する要因がペロブスカイト構造のAサイトであるかBサイトかということに大きく関係する」と昨年度に行った放射光粉末回折実験から予想している。

在2009年，研究所的第三年被认为是第一年和第二年的“铁电是不规则性的铁电”，为了概括第一年和第二年进行的基于铅的钙钛矿氧化物，我们研究了钛酸钡的相过渡机制（ba_ <088> k_ <0.12> tio_ <2.88> f_ <0.12>：kf-bt/0.12）用氟化钾（一种不规则的铁电二钾）通过brillouin散射测量值研究。结果揭示了两个点：1。在不规则性情况下，声音子与极化松弛之间的关系。通过变化的温度检查了来自声音子的光散射（布里渊散射），并且观察到相变温度附近出现的声子的异常。已经发现，在KF-BT/0.12和放松的铁电脑的情况下，它们具有不规则性，与相变相关的声音子的异常出现在更大的温度范围内。然后，考虑到极性部分的极性部分中的低对称性，我们得出了一个方程，该方程是根据基于振荡耗散定理的声音子的温度依赖性计算的弛豫时间。 2。放松器铁电脑与KF-BT/0.12之间的差异（没有铅的非正规性铁电体）在此实验结果中看到的显着差异是弛豫时间和声音声子的温度依赖性。在KF-BT/0.12中观察到的弛豫时间和声音子的温度依赖性与常规发现一致，即“极化的波动，铁电相变的阶变量的波动，朝向相变温度的差异。”另一方面，在放松剂铁电体的情况下，发现“在相变发生之前开始抑制极化波动的生长，并且在相变温度下无法完全散发极化的波动。”这是通过去年进行的一项同步光衍射实验来预测的，他说：“它与形成不规则的因素是钙钛矿结构的A位置还是B点有很大的关系。”