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Effect of oxygen vacancies on charge ordered structure in YFe$$_{2}$$O$$_{4-delta}$$

鉄複合酸化物YFe$$_{2}$$O$$_{4-delta}$$における電荷秩序構造と構造変化

森 茂生*; 篠原 聡*; 松尾 祥史*; 堀部 陽一*; 吉井 賢資  ; 池田 直*

Mori, Shigeo*; Shinohara, Satoshi*; Matsuo, Yoji*; Horibe, Yoichi*; Yoshii, Kenji; Ikeda, Naoshi*

新規強誘電体$$R$$Fe$$_{2}$$O$$_{4}$$($$R$$=Y,Ho-Lu)の一つであるYFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の性質を、おもに電子線回折によって調べた。室温における測定では、強誘電性の起源である、ab面内に3倍周期を持つ鉄電荷秩序が観測された。また、c軸方向には2倍の長周期構造が発生していることもわかった。温度を変えて行った測定では、高温600K近傍では、基本単位格子(空間群$$R$$$$overline{3}$$$$m$$)に由来する反射のみが観測された。温度を下げると、500K近傍では、上述のab面内の3倍周期構造が現れ、室温近傍ではそれに加えてc軸方向に2倍周期が現れる。試料温度100K以下では、[119]方向に7倍周期という、この物質に特徴的な構造が出現することがわかった。これらの結果を、誘電特性と関連付けて議論する。

We have investigated the electronic ferroelectric material YFe$$_{2}$$O$$_{4}$$by means of electron transmission microscopy. The measurement at room temperature showed the charge-ordered structure of Fe ions in the a-b plane, which is the origin of ferroelectricity. An enlargement of unit cell along the c-axis was also observed. These phenomena were not observed at high temperatures around 600 K. That is, the charge ordering in the a-b plane appeared below about 500 K, whreas the enlargement of unit cell along the c-axis was found at room temperature. Below 100 K, an additional enlargement of unit cell along [119] was observed. This behavior is characteristic of YFe$$_{2}$$O$$_{4}$$. These results are discussed in connection with the dielectric properties.

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分野:Physics, Applied

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