Random mixtures of KDP-type ferroelectrics and antiferroelectrics were studied to investigate the frustrated cooperative phenomena associated with competing interaction in random systems.
We have studied $(KDP)_{1-x}(ADP)_x$ crystals at low temperatures, KDP impurity effects on the antiferroelectrics side, to obtain a partial phase diagram complementary to the ADP impurity effects on the ferroelectric side. Decreasing transition temperature due to the competing interaction on both sides is explanined in terms of the Prelovsek-Blinc theory.
The solid solution between two different KDP-type antiferroelectrics were also studied, where phosphates and arsentates were randomly mixed to form a good-quality mixed crystal. The transition temperature was found to fail between the temperatures of the end components and a strong first-order transition was retained.
We studied the dielectric properties of $(RDP)_{0.61}(ADP)_{0.39}$ crystals along the [100]-and [110]-directions in the temperature range from 300 K down to 10 K. The possibility of ferroelectricity along the [110]-direction suggested in a recent theoretical phase diagram of $(RDP)_{1-x}(ADP)_x$ was found questionable. Tetragonal structure of glass phase at low temperatures was confirmed in accordance with the previous results of X-ray diffraction and Raman scattering.
Raman spectra of $(RDP)_{0.61}(ADP)_{0.39}$ was studied in detail to find glass phase anomalise of $B_2$ symmetry soft-mode and $NH_4^+$-local modes in systematic comparisons with those of pure KDP, ADP, RDP and RDA crystals. We found that there were symmetry breaking effects (local dynamical symmetry lowering of internal vibrations and two mode behavior of lattice vibration of $B_2$ symmetry) even at room temperature.
무질서한 계에서 두가지 상호작용이 경쟁함에 따라 협동 현상이 깨어진 상태를 연구하기 위해 KDP 유형에 속하는 강유전체와 반강유전체로 이루어지는 무질서한 혼합결정의 물성을 조사하였다.
$(KDP)_{1-x}(ADP)_x$결정에 대해 반강유전체 쪽에서 KDP 불순물의 영향을 조사하여 부분적인 상태도를 얻었다. 상호작용이 경쟁함에 따라 상전이 온도가 내려가며, 이 결과를 Prelovsek-Blinc 이론과 비교해보았다.
반강유전체인 ADP와 ADA간의 고용체의 상전이에 대한 유전상수 측정 결과, 고용체의 상전이 온도는 순수한 두 결정의 상전이 온도 사이에 있으며 강한 일차적 상전이가 유지됨을 보았다.
강유전체와 반강유전체의 혼합결정 $(RDP)_{0.61} (ADP)_{0.39}$ 에서 [100] 방향과 [110] 방향의 유전상수를 300˚K에서 10˚K까지 측정하였다. 이 경우 Ishibashi-Suzuki 이론에서 예견된 [110] 방향으로의 강유전적 상전이는 일어나지 않았으며 저온에서의 유리상의 구조가 정방정계로 유지됨을 확인하였다.
$(RDP)_{0.61} (ADP)_{0.39}$ 혼합결정의 Raman 스펙트럼을 조사하여 KDP,RDA,RDP,ADP의 스펙트럼과 비교함으로써, 이미 실온에서 대칭성이 깨어져있음(내부진동의 국소적 대칭성이 동력학적으로 낮아지는 것과 $B_2$ 대칭성을 갖는 격자진동의 2-모우드 거동)을 발견하였다.
