正方晶ペロブスカイト型結晶構造を有するTi酸化物の負の静水圧下での構造相転移の第一原理計算

抄録

ペロブスカイト型構造を有するTi酸化物は，強誘電体材料として広く用いられている．近年，PZT代替材料の開発のためにPbを含有しない自発分極の大きな化合物の探索が行われている．特に正方晶構造（空間群：P4mm）は，その候補となる構造と考えられているが，この構造をとる化合物はPbTiO₃やBaTiO₃など数種類に限られている．著者らは，CaTiO₃に負の静水圧をかけることにより正方晶構造強誘電相が安定化され大きな自発分極が実現できることを理論計算により明らかにしてきたが，その強誘電相安定化機構は充分に解明されておらず，負の静水圧下での構造相転移ついてはTinteらによりBaTiO₃，PbTiO₃についての理論計算の報告があるのみであった．本研究では，密度汎関数理論（DFT）に基づく擬ポテンシャル法による第一原理計算をCaTiO₃，SrTiO₃，CdTiO₃，BaTiO₃，CdTiO₃，PbTiO₃について系統的に実施し検討した．