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Electronic ferroelectricity from charge ordering in RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$

RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$における電荷秩序に由来する強誘電性

池田 直*; 松尾 祥史*; 森 茂生*; 吉井 賢資  

Ikeda, Naoshi*; Matsuo, Yoji*; Mori, Shigeo*; Yoshii, Kenji

標記の希土類-鉄酸化物における、鉄イオンの電荷秩序に由来する強誘電性に関してレビューする。この系では、三角格子上の鉄イオン間のクーロン相互作用にフラストレーションが存在する。これにより、350K以下で長周期を持った電荷秩序構造が発現することがSPring-8の放射光を用いた回折実験によりわかった。この電荷秩序構造は電気双極子を持っていることから、系は結果的に350K以下で強誘電体となる。この強誘電性は、通常のイオン変位機構とは異なるものであり、応用に関する大きな可能性を有する。

We report our recent discovery of novel ferroelectricity arising from the polar ordering of Fe$$^{3+}$$ and Fe$$^{2+}$$ in a mixed valence triangular lattice oxide LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$, where the electric polarization is not a result of ionic displacement. The polar ordering of Fe$$^{3+}$$ and Fe$$^{2+}$$ was confirmed with a resonant X-ray scattering study in SPring-8. The origin of such ordering is the competitive interaction between Fe$$^{3+}$$ and Fe$$^{2+}$$ in the triangular lattice, i.e., the charge frustration. The polar superlattice of Fe$$^{3+}$$ and Fe$$^{2+}$$ develops below 350 K, where the electric polarization appears. The ferroelectricity arising from the polar charge ordering or the polar electron distribution may have great potential for the future application of ferroelectrics.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control

巻

 :

55

号

 :

5

ページ数

 :

p.1043 - 1045

発行年月

 :

2008/05

発表会議名

 :

開催年月

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開催都市

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開催国

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キーワード

 :

no keyword

特許データ

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