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Local structure analysis of Li-substituted (Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$)TiO$$_3$$ and NaNbO$$_3$$

Liをドープした(Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$)TiO$$_3$$とNaNbO$$_3$$の局所構造

米田 安宏; 青柳 倫太郎*; Fu, D.*; 竹中 正*

Yoneda, Yasuhiro; Aoyagi, Rintaro*; Fu, D.*; Takenaka, Tadashi*

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$とNaNbO$$_3$$は共に${it AB}$O$$_3$$型のペロブスカイト強誘電体である。これらの物質は比較的高い圧電特性を有していることから、比鉛圧電素子への応用が期待されている。圧電素子として利用する場合、圧電振動中に自身の発する熱によって相変態することを防ぐために、広い温度領域で強誘電相を安定化させる必要がある。これらの物質にはアルカリ金属であるナトリウムが含まれているがナトリウムをリチウムで置換すると強誘電相が広い温度領域で安定化することがわかった。そこで、この安定化機構の解明のため平均構造のみでなく、局所構造も調べた結果、ナトリウムをリチウムに置換した際だけに観測される局所構造を見出した。

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ and NaNbO$$_3$$ are ${it AB}$O$$_3$$ perovskite ferroelectric materials and they are considered to be promising lead-free ferroelectric materials because of their relatively high piezoelectric properties in lead-free piezoelectric ceramics. The purpose of this work was to clarify the local structures of Li-substituted Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ and NaNbO$$_3$$ to elucidate the mechanism of the stabilization of the ordered ferroelectric phase.

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