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2013-8

AgNbO3強誘電相転移の第一原理計算


技術のポイント

非鉛圧電材料の候補材料であるAgNbO3の強誘電体相転移に関して第一原理計算にて検討

基礎研究


背景
AgNbO3は大きな自発分極を示すことから非鉛圧電材料の候補材料として研究されているが、その強誘電体相の構造については充分解明されていなかった。

目的
第一原理計算を用いてAgNbO3の強誘電性発現機構を解明する。

成果
(1) 反強誘電体相(Pbcm)AgNbO3はソフトモードを有しておらず,従来報告されている強誘電体相(Pmc21)への構造相転移は説明できない。
(2) 従来報告されている強誘電体相(Pmc21)は反強誘電体相(Pbcm)よりもエネルギーが高く不安定。
完全結晶のAgNbO3は反強誘電体相が基底状態であり、
完全結晶の状態では強誘電体へ相転移しないと思われる


・手法:第一原理PAW法(VASPコード)  
・評価:結晶構造、フォノン分散曲線、生成エンタルピー

図1. 反強誘電相AgNbO3の結晶構造
図2. 反強誘電相AgNbO3のフォノン分散



今後の展開
欠陥構造に起因する強誘電発現機構
について引き続き検討
AgNbO3の強誘電性発現機構の解明

参考文献 Hiroki Moriwake, Craig A. J. Fisher, Akihide Kuwabara, and Desheng Fu, Jpn. J. Appl. Phys., 51 (2012) 09LE02.
謝辞 本研究はグリーン・ネットワーク・オブ・エクセレンス(GRENE)事業の一部として実施したものである。



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