ROLE OF POLAR PHONONS IN THE CHEMICAL BOUND AT STRUCTURAL PHASE TRANSITIONS CHARACTERIZED BY REPETITIVE FOURIER SPECTROSCOPY

The temperature dependence of dynamic effective charges carried by Ti and Nb ions which are the movable atoms involved in the ferroelectric phase transition of BaTiO3 and KNbO3, respectively, are reported, as deduced from TO-LO splittings of polar lattice modes, including soft modes. Results below the semiconducting-metal phase transition of NbO2 are also discussed

Correlation of the soft modes in the orthorhombic and cubic phases of KNbO3

We have made the first measurements of the polar modes in the cubic phase of the ferroelectric perovskite KNbO3 by infrared reflectivity studies. Comparison of these frequencies with those measured by Raman scattering shows that the « soft mode » frequency varies almost continuously from the three-dimensional F1u mode in the cubic phase to the one-dimensional B2 mode in the orthorhombic phase, in spite of the first order transitions separating these phases. Each transition corresponds to the stabilization of one component of the soft mode on cooling. These data confirm that the phase transitions have a mainly displacive character well above the ferro-paraelectric transition while near and below this transition, the increasing anharmonicity gives rise to modification of the displacive behaviour becoming dynamically disordered.Nous présentons les résultats de mesures de réflectivité infrarouge dans la phase cubique de KNbO3, ce qui permet d'atteindre les modes polaires dans cette phase dans laquelle il n'existait aucune donnée jusqu'à maintenant. Lorsqu'on compare avec des mesures par diffusion Raman, on constate que la fréquence du « mode mou » varie de façon à peu près continue de la phase cubique (mode F1u) à la phase orthorhombique (mode B 2), malgré les transitions du premier ordre qui les séparent. Chaque transition correspond à la stabilisation d'une composante du mode mou lorsque la température décroît. Nos résultats confirment que les transitions de phase dans ce matériau ont un caractère displacif prépondérant aux températures très supérieures à la transition ferro-paraélectrique, tandis que, près de cette transition et en dessous, l'anharmonicité croissante modifie le comportement qui, de displacif, devient celui d'un désordre dynamique

Displacive-order-disorder crossover at the ferroelectric-paraelectric phase transitions of BaTiO3 and LiTaO3

A detailed comparison between accurate infrared reflectivity data and dielectric constant ε0(T) measurements has been carried out in ABO3 ferroelectrics. In BaTiO3, the ferroelectric mode saturates above the cubic-tetragonal transition, whereas ε0( T) tends to diverge. This supports an intrinsic crossover from displacive to order-disorder behaviour on approaching Tc because the critical dimensionality in these cubic dipolar systems is dc = 4 > d = 3. In the uniaxial LiTaO3 with d = d c = 3, the crossover is less pronounced.On compare les données reçues de mesures précises de réflectivité infrarouge et de constantes diélectriques ε 0(T) dans certains ferroélectriques ABO3. Dans BaTiO 3, le mode ferroélectrique se sature au-dessus de la transition cubique tétragonale tandis que ε0(T) tend à diverger. Ceci s'interprète en terme de changement de régime dominant, passant de displacif à ordre-désordre à l'approche de Tc, en accord avec la dimensionalité critique dans les systèmes cubiques dipolaires dc = 4 > d = 3. Dans le composé uniaxe LiTaO3 où d = dc = 3, le phénomène est en effet moins marqué