Origin of ferroelectric polarization in bismuth sodium titanate

チタン酸ビスマスナトリウムの強誘電性の起源

野口 祐二*; 阿蘇 星侑*; 大山 研二*; 石垣 徹*; 米田 安宏   ; 松尾 拓紀*

Noguchi, Yuji*; Aso, Seiyu*; Oyama, Kenji*; Ishigaki, Toru*; Yoneda, Yasuhiro; Matsuo, Hiroki*

200Kで収集した放射光X線回折データに対する最大エントロピー法(MEM)/リートベルト解析と密度汎関数理論(DFT)計算を組み合わせ、高品質なチタン酸ビスマスナトリウム(BiNaTiO)粉末の電子構造を解析した。その結果、Bi-O共有結合とそれに伴う強誘電性は、主にTi-3dを介したBi-6p-O3-2p軌道相互作用に起因することがわかった。

We explore the electronic structure of high-quality bismuth sodium titanate (BiNaTiO) powders through a comprehensive approach combining the maximum entropy method (MEM)/Rietveld analysis of synchrotron radiation X-ray diffraction data collected at 200 K with density functional theory (DFT) calculations. We conclude that the covalent Bi-O bond and the resultant ferroelectricity stem primarily from the Bi-6p-O3-2p orbital interaction mediated through Ti-3d.