Ferroelectric domain structures in BiFeO-BaTiO

BiFeO-BaTiOの強誘電ドメイン構造

喜多川 修二*; 尾崎 友厚*; 堀部 陽一*; 吉井 賢資  ; 森 茂生*

Kitagawa, Shuji*; Ozaki, Tomoatsu*; Horibe, Yoichi*; Yoshii, Kenji; Mori, Shigeo*

(1-x)BiFeO-xBaTiOの強誘電ドメイン構造について、透過電子線回折によって調べた。x=0の系(BiFeO)は、強誘電性と磁気秩序が共存するマルチフェロイック系であり、カレントトピックスとなっている物質である。また、x=1のBaTiOは古くからよく知られた強誘電体である。両者の混晶を作ることで誘電性・磁性の特性が向上することを目指して、近年盛んに研究が行われている。電子線回折実験の結果、x=0.25の試料では、BiFeO(x=0)に存在する大きな強誘電ドメインが、混晶化によって20-30nm程度の小さなドメインへと変化していることがわかった。ドメインの自発分極とその方向は、暗視野像の観測によって決定した。xに対する強誘電ドメインの構造変化や温度変化についても調べたので報告する。

Microstructures associated with the ferroelectric (FE) properties in (1-x)BiFeO-xBaTiO were investigated mainly by a transmission electron microscopy. It was found that large FE domains in BiFeO changed into complicated FE microdomains with the 20-30 nm width in the x = 0.25 compound. The directions of the spontaneous polarization in each FE microdomains were determined by obtaining dark-field images. Changes of the FE microdomains for x = 0.28 composition as a function of the temperature were also investigated.