Antiferroelectric correlation in relaxor Pb(InNb)O and ferroelectric correlation in antiferroelectric Pb(InNb)O

リラクサーPb(InNb)Oにおける反強誘電相関,反強誘電Pb(InNb)Oにおける強誘電相関

大和田 謙二; 廣田 和馬*; 寺内 暉*; 福田 竜生  ; 筒井 智嗣*; Baron, A. Q. R.*; 水木 純一郎; 大和 英弘*; 安田 直彦*

Owada, Kenji; Hirota, Kazuma*; Terauchi, Hikaru*; Fukuda, Tatsuo; Tsutsui, Satoshi*; Baron, A. Q. R.*; Mizuki, Junichiro; Owa, Hidehiro*; Yasuda, Naohiko*

Pb(InNb)O(PIN)はBサイトの秩序度を変えることにより、反強誘電体(完全秩序化),強誘電体(部分秩序化),リラクサー(完全無秩序化)の状態を取りうる。筆者らがこれまでに行ったX線非弾性散乱の結果から、PINにおいては反強誘電,強誘電不安定性が共存しBサイトのランダムネスによってその不安定性が制御され、反強誘電からリラクサーまでの各相が現れるモデルを提案した。今回われわれは、このモデルの妥当性を調べるためにリラクサーPINのフォノン,反強誘電PINの散漫散乱に注目した。リラクサーPINのフォノンはゾーン境界で反強誘電相関を示す弱いソフト化を示した。一方、反強誘電PINにおいてはゾーン中心において散漫散乱が観測され強誘電相関の存在を示唆する結果を得た。これらの結果は、われわれの提案した反強誘電相関と強誘電相関の共存を示すものである。

Pb(InNb)O (PIN) can be antiferroelectric (AFE), ferroelectric (FE) or a relaxor depending upon the perovskite B-site randomness. This is characterized by measurements of dielectric response, which shows behavior that is usually clearly in one of those three classes. In contrast, X-ray scattering studies suggest the presence of AFE correlation in the relaxor state and FE in AFE state. Weak phonon softening at zone boundary in relaxor state shows that the AFE correlation intrinsically exists in PIN, as does the corresponding elastic scattering at (/2 /2 0), while weak diffuse scattering around 333 Bragg reflection appears in AFE state suggesting FE correlation. These results will support our previous speculation that the AFE and FE correlations coexist in PIN (K. Owada ., Phys, Rev. B 094136 (2008)). Such a coexistence or competition is widely seen in the perovskite relaxor and the coexistence of FE and AFE correlations is essential for generating relaxor state.