Perovskite-Type CuNbO3 Exhibiting Unusual Noncollinear Ferrielectric to Collinear Ferroelectric Dipole Order Transition

Perovskite-Type CuNbO3 Exhibiting Unusual Noncollinear Ferrielectric to Collinear Ferroelectric Dipole Order Transition

2020年6月4日 article magnetic & dielectric 0

Our work on perovskite-type CuNbO3 is published in Chemistry of Materials. This is a collaboration work with Fujita lab (Kyoto-U.), Kyushu Univ., Osaka Prefecture, and Univ. Rennes (France). / ペロブスカイト型のCuNbO3に関する福田真幸(現東工大D1)を筆頭著者とする研究が、Chemistry of Materialsに掲載されました。 藤田研究室(京都大学)、九州大学、大阪府立大学、レンヌ大学(フランス)との共同研究です。 。

Chem. Mater. 2020, XXXX, XXX, XXX-XXXPublication Date:May 14, 2020https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.0c00444

We report a perovskite oxide with a new type of polar structure, CuNbO3, thanks to the use of high-pressure and high-temperature synthesis. The perovskite-type CuNbO3 was previously obtained under high-pressure and high-temperature conditions, but its crystal structure has not been solved yet. Our structural analysis reveals that CuNbO3 perovskite crystallizes in a polar monoclinic space group (Pc) with a √2apc × √2apc × 2apc unit cell (apc being the pseudo-cubic lattice parameter), which is one maximal non-isomorphic subgroup of the polar rhombohedral space group R3c. This compound exhibits a remarkable “noncollinear ferrielectric” structure, due to parallel displacements of Cu+and antiparallel displacements of Nb5+ along different axes, representing a new type of polar phase in the perovskite structure. We also observe that the noncollinear ferrielectric Pc structure transforms around 470 K into the collinear ferroelectric R3c structure that features parallel displacements of Cu+ and Nb5+ in the same direction. The present work extends the accessible composition range of the perovskite niobate series and demonstrates the role of A–O covalency in determining their crystal structure./ 新しいタイプの極性構造を備えたペロブスカイト型酸化物であるCuNbO3について、高圧高温での合成のおかげで報告しています。ペロブスカイト型CuNbO3は、以前は高圧・高温条件下で得られていましたが、その結晶構造はまだ解明されていません。私たちの構造分析は、CuNbO3ペロブスカイトが√2apc×√2apc×2apcユニットセル(apcは疑似立方格子パラメーター)を持つ極単斜空間群(Pc)で結晶化することを明らかにします。菱面体空間グループR3c。この化合物は、異なる軸に沿ったCu +の平行変位とNb5 +の反平行変位により、ペロブスカイト構造の新しいタイプの極性相を表す、注目に値する「ノンコリニアフェリ誘電」構造を示します。また、ノンコリニアフェリ誘電性Pc構造が、470 K前後で、同じ方向のCu +およびNb5 +の平行移動を特徴とするコリニア強誘電性R3c構造に変換されることも確認します。現在の研究は、ペロブスカイトニオブ酸塩シリーズのアクセス可能な組成範囲を拡張し、それらの結晶構造を決定する上でのA–O共有結合の役割を示しています。