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論文

Resonant inelastic X-ray scattering at Ba-L$$_{3}$$ edge in BaTiO$$_{3}$$

吉井 賢資; Jarrige, I.; 松村 大樹; 西畑 保雄; 鈴木 知史; 伊藤 嘉昭*; 向山 毅*; 栃尾 達紀*; 篠塚 寛志*; 福島 整*

Japanese Journal of Applied Physics, 50(9), p.09NE03_1 - 09NE03_4, 2011/09

https://doi.org/10.1143/JJAP.50.09NE03
 被引用回数：2 パーセンタイル：9.71(Physics, Applied)

強誘電体BaTiO$$_{3}$$のBa-L$$_{3}$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱測定をSPring-8ビームラインBL15XUで行った。まず、非弾性散乱X線の一つBa-L$$alpha$$$$_{1}$$線に分光器のエネルギーを合わせ、誘電性を示さないBaSO$$_{4}$$を対照物質としてBa-5d吸収スペクトルを測定したところ、BaTiO$$_{3}$$のスペクトルは幅が太いことがわかった。分子軌道計算を行ったところ、Ba-5d軌道とO-3p軌道が共有結合的な性質を有し、エネルギーバンドを作っていることがわかった。BaTiO$$_{3}$$の強誘電性はTi-Oの共有結合性による原子変位がその起源とされているが、この実験事実はBa-Oの共有結合も重要であることを示唆する。また、Ba-L$$alpha$$$$_{1}$$非弾性X線スペクトルを吸収端近傍で測定したところ、Ba-5d軌道は上述の通り酸素とバンドを作っているものの、局在的であることを示すデータが得られた。この測定により、非占有状態の局在性の指標に関する情報が得られること、また、考えられる幾つかの応用についても議論する。

論文

Local structure analysis of Bi(Mg$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_3$$ grown by high pressure synthesis

米田 安宏; 齋藤 寛之; 吉井 賢資

Japanese Journal of Applied Physics, 50(9), p.09NE06_1 - 09NE06_6, 2011/09

https://doi.org/10.1143/JJAP.50.09NE06
 被引用回数：13 パーセンタイル：49.06(Physics, Applied)

強誘電体として非常に良い特性を示すPb(Zr,Ti)O$$_3$$では構造相境界(morphotoropic phase boundary: MPB)での組成が用いられている。これは正方晶構造と菱面体晶構造の相境界における組成では特性が著しく向上する。通常、MPB組成の実現のために混晶が用いられているが、これを圧力を用いて実現しようとした試みである。圧力誘起のMPBの実現の可能性のある物質としてBi(Mg$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_3$$(BMT)を選んだ。この物質は常圧での合成ができないため、高温高圧合成を試みたところ、2種類のBMTを得ることができた。一つは菱面対象構造でもう一つは斜方晶構造である。このうち、菱面体晶構造のBMTは強誘電特性を示した。これら2つの構造の関係を明らかにするため、高圧下でのX線その場観察を行ったところ、斜方晶構造は常圧安定相で菱面体晶構造は高圧安定相であることがわかった。これらの局所構造をpair-distribution function(PDF)解析を用いて調べたところ、非常に似通っており、この類似性が圧力下での相転移を誘起していることがわかった。

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