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Elemental substitution effects in the electronic ferroelectric RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ (R=rare earths)

電子強誘電体RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$(R:希土類)の元素置換効果

吉井 賢資  ; 米田 安宏   ; 池田 直*; 松尾 祥史*; 星山 卓也*; 堀部 陽一*; 森 茂生*

Yoshii, Kenji; Yoneda, Yasuhiro; Ikeda, Naoshi*; Matsuo, Yoji*; Hoshiyama, Takuya*; Horibe, Yoichi*; Mori, Shigeo*

電子強誘電体RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$(R:希土類)について、Feを他の元素に置換した場合の物性等について調べた。固相反応法により合成した場合、MnはFeと連続固溶し、RFe$$_{2-x}$$Mn$$_{x}$$O$$_{4}$$の化学式において、0$$underline{<}$$x$$underline{<}$$1の範囲で単相試料が得られた。一方、Cuなど他の元素を置換した場合には、限られた範囲でしか元素置換は行えなかった。たとえば、Ga置換する場合には、Feの全量に対して20パーセントほどの置換しか行えなかった。磁性・誘電性測定からは、元素置換した場合には、磁化及び誘電率は低下することがわかった。RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の誘電性の起源から推測し、これはFeイオンサイト間の電気伝導が抑えられたためと考えた。これらのほか、電子線回折や放射光実験の結果も加え、元素置換した場合のRFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の性質についての多角的なデータを報告・議論する。

We have investigated the Fe-site substitution effects in the electronic ferroelectric RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ (R=rare earths). It was found that continuous solid solutions were formed for the Mn substitution; RFe$$_{2-x}$$Mn$$_{x}$$O$$_{4}$$ was synthesized for 0$$underline{<}$$x$$underline{<}$$1. On the other hand, the substitution of other cations (such as Cu and Ga) was possible in limited x regions; e.g., Ga could be substituted for 0$$underline{<}$$x$$underline{<}$$0.4-0.5 It was also found that the low-temperature magnetization and the dielectric constant were reduced by the substitution. Considering the mechanism of dielectric response in RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$, the change of the physical properties likely arises from a change of electron transfer between the Fe-site ions.

発表言語

 :

English

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

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発行年月

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発表会議名

 :

第19回日本MRS学術シンポジウム

開催年月

 :

2009/12

開催都市

 :

横浜

開催国

 :

日本

キーワード

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特許データ

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