Local structure analysis of TiO ( = Sr, Ba, Pb)

TiO ( = Sr, Ba, Pb)の局所構造解析

米田 安宏   ; 小原 真司*

Yoneda, Yasuhiro; Kohara, Shinji*

放射光X線を用いた全散乱回折データには長距離レンジと短距離レンジ双方の構造情報が含まれている。強誘電体の場合はさらにドメイン構造のため平均構造と局所構造との間にずれが生じる。2体相関分布関数法(PDF)を用いた局所構造解析は強誘電体のメカニズムを理解するために有用である。今回、我々はペロブスカイト酸化物強誘電体に対してPDF解析を適用した。特にチタン酸バリウム(BaTiO)において、熱振動のために局所歪が平均構造に埋もれる秩序-無秩序型の相転移機構が明らかとなった。PDF解析を用いることでペロブスカイト酸化物の種々の不安定性の解明を試みた。

High-energy X-ray total scattering provides simultaneous information about long-range order through the Bragg peaks and short-range order through the diffuse scattering. In ferroelectric materials, short-range order structure inside the ferroelectric domains tends to deviate from the average structure. The local structure analysis is necessary to reveal the ferroelectric mechanism. We applied atomic pair-distribution function (PDF) analysis using synchrotron X-ray for the study of local structure of ferroelectrics having perovskite structure. In BaTiO, since local distortion is averaged out owing to the requirements of periodicity and harmonic lattice vibrations, the average structure showed a cubic structure. The actual structure of systems which displays so much instability and disorder can be revealed by the PDF analysis.