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Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$の局所構造解析

Local structure analysis of Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$

米田 安宏; 永本 健留*; 永田 肇*; 小舟 正文*

Yoneda, Yasuhiro; Nagamoto, Takeru*; Nagata, Hajime*; Kobune, Masafumi*

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$は非鉛圧電体材料として期待されているペロブスカイト型の強誘電体である。室温における構造は、菱面体晶構造であるとされてきたが、最近になって、焼結温度を高くすると、単斜晶構造になることがわかった。我々は、Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$結晶を作製し、2体相関分布関数法(atomic pair-distribution function, PDF)を用いた局所構造解析と、リートベルト解析を用いた平均構造解析を行った。リートベルト解析では確かに単斜晶モデルでフィットできたが、局所構造は単斜晶モデルでは再現できず、なおも菱面体晶構造を維持している結果が得られた。

Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ (BNT) is a candidate for lead-free piezoelectric material having a perovskite-type structure. The crystal structure of BNT was believed to be rhombohedral. Recently, BNT grown by high-temperature synthesis was reported to be monoclinic. We have synthesized Bi$$_ {0.5} $$Na$$_ {0.5} $$TiO$$_3$$ crystal in the high temperature condition so as to apply the Rietveld method for average structure refinement and the atomic pair-distribution function (PDF) technique for local structure refinement. The Bragg peaks can be reproduced by assuming a monoclinic structure, while the local structure can be reproduced by assuming a rhombohedral crystal structure.

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