CaCuTiOの低温における局所構造変化

Local structural change of CaCuTiO in low temperature phase

米田 安宏   ; 吉井 賢資  ; 早川 弘毅*; 青柳 倫太郎*; 池田 直*

Yoneda, Yasuhiro; Yoshii, Kenji; Hayakawa, Hironori*; Aoyagi, Rintaro*; Ikeda, Naoshi*

CaCuTiO(CCTO)は発見された当初は巨大な誘電率を持つ材料として注目されていたが、近年はこの誘電率に関しては否定的な見解がなされている。誘電率測定の結果から、緩和モードが電気的に不均一で単純なモデルでは理解できないため、グレイン境界とグレイン内部の不均一性が原因でないかという仮説がある。この仮説を直接的に可視化するためにPair-distribution function (PDF)解析を行った。その結果、CCTOの持つリジッドな長距離秩序からして巨大な誘電率は期待できないことがわかった。また、グレインサイズの異なるサンプルを用いてPDF解析を行ったところ、異なる局所構造が得られた。このことから構造解析によっても外部要因が支配的なMaxwell-Wagnerタイプの誘電率発生機構が巨大誘電率の起源であることがわかった。

Insulating cubic compound CaCuTiO (CCTO) has attracted much interest because of its giant change in the dielectric response with temperature. This compound possesses a low-frequency dielectric constant, 10, which is only varying in the temperature range 100 - 600K. However, dielectric measurements indicated that the CCTO is electrically inhomogenious by analyzing its impedance. The inhomogenity may originated by grain and grain-boundary contributions. We performed synchrotron X-ray pair-distribution function (PDF) analysis in order to visualize this inhomogenity. The obtained PDF changed depending on the grain size. The PDF showed that the origin of huge dielectric constant is extrinsic Maxwell-Wagner type due to the sample inhomogenity.