Local structure analysis of Li-substituted NaNbO

NaNbOのLi置換効果

米田 安宏   ; 大橋 敬之*; 青柳 倫太郎*

Yoneda, Yasuhiro; Ohashi, Takayuki*; Aoyagi, Rintaro*

NaNbOはよく知られたペロブスカイト構造の反強誘電体である。A-siteのNaをLiに置換するとバラエティーに富んだ誘電物性を示す。特にLi置換量が6%の(NaLi)NbO(LNN6)は焼成条件によって異なる誘電特性を示すことがわかった。さらに異なる誘電特性を示す2つのサンプルは異なる相転移系列を示すことがわかった。このLNN6は室温では同じorthorhombic構造を持っているため、平均構造では違いがわからない。そこでpair-distribution function (PDF)を用いた局所構造解析によって、ミクロスコピックな機構を明らかにすることを試みた。その結果、LNN6は焼成条件の違いによってA-siteイオンの周りの局所構造に変化が現れ、よりオーダーした局所構造を持つLNN6はrhombohedralの結晶場を持ち、randomな局所構造のLNN6はorthorhombic構造を持つことがわかった。これによって反強誘電的なorthorhombic構造の不安定性の原因の一つがAサイトのランダムネスにあることがわかった。

NaNbO is a O perovskite ferroelectric materials and has antiferroelectric orthorhombic structure at room temperature. Li-substituted NaNbO crystals show different phase transition sequence though have the same average structure. The purpose of this work was to clarify the local structures of Li-substituted NaNbO and to elucidate the mechanism of the ferroelectric phase transitions. A local structure analysis was carried out using the X-ray pair-distribution function (PDF) obtained from high-energy synchrotron X-ray diffraction. A clear difference in the local structures of Li-substituted NaNbO was found. The difference in the ferroelectric phase transition can be explained by the local environment around the -site atoms.