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Effects of oxygen annealing on dielectric properties of LuFeCuO$$_{4}$$

三角格子系誘電体LuFeCuO$$_{4}$$における酸素アニール処理効果

松尾 祥史*; 鈴木 宗泰*; 野口 祐二*; 吉村 武*; 藤村 紀文*; 吉井 賢資  ; 池田 直*; 森 茂生*

Matsuo, Yoji*; Suzuki, Muneyasu*; Noguchi, Yuji*; Yoshimura, Takeshi*; Fujimura, Norifumi*; Yoshii, Kenji; Ikeda, Naoshi*; Mori, Shigeo*

新規強誘電体LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の鉄サイト置換体LuFeCuO$$_{4}$$を合成し、その誘電性と微細構造について調べた。室温における透過電子線回折によって観測された微細構造からは、ab面内に3倍周期を持つ、Fe$$^{3+}$$とCu$$^{2+}$$の長周期構造の存在が見いだされた。この構造は、LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$における鉄電荷秩序構造と類似しており、電気双極子を持つ。また、実空間像からは、5$$sim$$10nm程度の小さなドメインが観測され、電気双極子を持つドメインが形成されていることを示す。誘電率測定からは、500K近傍で誘電率にピークが見られ、ピークにおける誘電率は1000程度であり、誘電体であることを観測した。講演では、酸素アニールによる誘電特性やドメイン構造の変化についても報告する。

We have investigated the physical properties of LuFeCuO$$_{4}$$, which is a derivative material of the electronic ferroelectric LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$. From electron diffraction measurements at room temperature, ionic ordering of Fe$$^{3+}$$ and Cu$$^{2+}$$ in the a-b plane was observed. This ordering is similar to that in LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ and has an electric dipole. The observation of small domains (5-10 nm) indicates the presence of polar regions. Dielectric measurements showed that a peak of dielectric constant appeared at around 500 K, and the peak value was about 1000, indicating that LuFeCuO$$_{4}$$ is a dielectric material. We will present the experimental data on the samples prepared under high-pressure oxygen.

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分野:Physics, Applied

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