Bi₄Ti_3-xSi_xO₁₂の結晶構造と強誘電特性

抄録

Bi₄Ti_3-xSi_xO₁₂強誘電体は、高い残留分極を持つが、結晶化温度が高いなどの欠点もある。本研究では、単純酸化物からBi₄Ti_3-xSi_xO₁₂ (x=0-0.2)バルク試料を合成し、強誘電特性と結晶構造の関係について検討した。相の同定を粉末X線回折、表面観察をSEMにより、強誘電特性を強誘電体テスタTF2000を用い、誘電率をLCRメーターを用いて測定した。各試料の主相はBi₄Ti₃O₁₂と同じ構造であることが分かった。強誘電特性はSi置換によりPrは増加する傾向がみられ、ｘ＝0.1の試料において最大値が得られた。誘電率測定においてはSi置換によりキュリー温度Tcは増加し、誘電率εは減少する傾向がみられた。粉末中性子回折により結晶構造解析を行い、結合距離、結合角、TiO₆八面体の歪み、自発分極と強誘電特性との関係を比較検討した。