High-pressure synthesis, crystal structure, and phase stability relations of a LiNbO3-type polar titanate ZnTiO3 and its reinforced polarity by the second-order Jahn-Teller effect

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 7, 2014, Pages 2748-2756

  Inaguma, Yoshiyuki ^a   Aimi, Akihisa ^a   Shirako, Yuichi ^a   Sakurai, Daichi ^a   Mori, Daisuke ^a   Kojitani, Hiroshi ^a   Akaogi, Masaki ^a   Nakayama, Masanobu ^b  

^a GAKUSHUIN UNIVERSITY   (Japan)

^b NAGOYA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84894493714     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja408931v     Document Type: Article

References (98)

1. Halasyamani, P. S.; Poeppelmeier, K. R. Chem. Mater. 1998, 10, 2753
2. Opik, U.; Pryce, M. H. L. Proc. R. Soc. London., Series A 1957, 238, 425
3. Bader, R. F. W. Mol. Phys. 1960, 3, 137
4. Pearson, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 4947
5. Pearson, R. G. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1983, 103, 25
6. Hughbanks, T. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6851
7. Wheeler, R. A.; Whangbo, M. H.; Hughbanks, T.; Hoffmann, R.; Burdett, J. K.; Albright, T. A. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 2222
8. Kunz, M.; Brown, I. D. J. Solid State Chem. 1995, 115, 395
9. Goodenough, J. B. Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 28, 1
10. Halasyamani, P. S. Chem. Mater. 2004, 16, 3586
11. Eitel, R. E.; Randall, C. A.; Shrout, T. R.; Rehrig, P. W.; Hackenberger, W.; Park, S.-E. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2001, 40, 5999
12. Eitel, R. E.; Randall, C. A.; Shrout, T. R.; Park, S.-E. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2002, 41, 2099
13. Shpanchenko, R. V.; Chernaya, V. V.; Tsirlin, A. A.; Chizhov, P. S.; Sklovsky, D. E.; Antipov, E. V.; Khlybov, E. P.; Pomjakushin, V.; Balagurov, A. M.; Medvedeva, J. E.; Kaul, E. E.; Geibel, C. Chem. Mater. 2004, 16, 3267
14. Belik, A. A.; Azuma, M.; Saito, T.; Shimakawa, Y.; Takano, M. Chem. Mater. 2004, 17, 269
15. Azuma, M.; Takata, K.; Saito, T.; Ishiwata, S.; Shimakawa, Y.; Takano, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8889
16. Hughes, H.; Allix, M. M. B.; Bridges, C. A.; Claridge, J. B.; Kuang, X.; Niu, H.; Taylor, S.; Song, W.; Rosseinsky, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13790
17. Belik, A. A.; Wuernisha, T.; Kamiyama, T.; Mori, K.; Maie, M.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Takayama-Muromachi, E. Chem. Mater. 2005, 18, 133
18. Belik, A. A.; Iikubo, S.; Kodama, K.; Igawa, N.; Shamoto, S.; Maie, M.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Stefanovich, S. Y.; Lazoryak, B. I.; Takayama-Muromachi, E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 706
19. Belik, A. A.; Iikubo, S.; Kodama, K.; Igawa, N.; Shamoto, S.-i.; Niitaka, S.; Azuma, M.; Shimakawa, Y.; Takano, M.; Izumi, F.; Takayama-Muromachi, E. Chem. Mater. 2006, 18, 798
20. Belik, A. A.; Stefanovich, S. Y.; Lazoryak, B. I.; Takayama-Muromachi, E. Chem. Mater. 2006, 18, 1964
21. Suchomel, M. R.; Fogg, A. M.; Allix, M.; Niu, H.; Claridge, J. B.; Rosseinsky, M. J. Chem. Mater. 2006, 18, 4987
22. Zylberberg, J.; Belik, A. A.; Takayama-Muromachi, E.; Ye, Z.-G. Chem. Mater. 2007, 19, 6385
23. Oka, K.; Azuma, M.; Hirai, S.; Belik, A. A.; Kojitani, H.; Akaogi, M.; Takano, M.; Shimakawa, Y. Inorg. Chem. 2009, 48, 2285
24. Belik, A. A.; Rusakov, D. A.; Furubayashi, T.; Takayama-Muromachi, E. Chem. Mater. 2012, 24, 3056
25. Belik, A. A. J. Solid State Chem. 2012, 195, 32
26. Inaguma, Y.; Katsumata, T. Ferroelectrics 2003, 286, 111
27. Inaguma, Y.; Miyaguchi, A.; Katsumata, T. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2003, 755, 471
28. Tsuchiya, T.; Saito, H.; Yoshida, M.; Katsumata, T.; Ohba, T.; Inaguma, Y.; Tsurui, T.; Shikano, M. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2007, 988E, 0988
29. Navrotsky, A. Chem. Mater. 1998, 10, 2787
30. Abrahams, S. C.; Reddy, J. M.; Bernstein, J. L. J. Phys. Chem. Solids 1966, 27, 997
31. Megaw, H. D. Acta Crystallogr., Sect. A 1968, 24, 583
32. Abrahams, S. C.; Bernstein, J. L. J. Phys. Chem. Solids 1967, 28, 1685
33. Abrahams, S. C.; Hamilton, W. C.; Sequeira, A. J. Phys. Chem. Solids 1967, 28, 1693
34. Kemmler, S. Z. Anorg. Allg. Chem. 1965, 338, 9
35. Miyake, C.; Fuji, K.; Imoto, S. Chem. Phys. Lett. 1979, 61, 124
36. Hinatsu, Y.; Fujino, T.; Edelstein, N. J. Solid State Chem. 1992, 99, 182
37. Cava, R. J.; Santoro, A.; Murphy, D. W.; Zahurak, S.; Roth, R. S. J. Solid State Chem. 1982, 42, 251
38. Kumada, N.; Kinomura, N. Mater. Res. Bull. 1990, 25, 881
39. Kumada, N.; Hosoda, S.; Muto, F.; Kinomura, N. Inorg. Chem. 1989, 28, 3592
40. Syono, Y.; Akimoto, S.-I.; Ishikawa, Y.; Endoh, Y. J. Phys. Chem. Solids 1969, 30, 1665
41. Ito, E.; Matsui, Y. Phys. Chem. Miner. 1979, 4, 265
42. Ko, J.; Prewitt, C. T. Phys. Chem. Miner. 1988, 15, 355
43. Ross, N. L.; Ko, J.; Prewitt, C. T. Phys. Chem. Miner. 1989, 16, 621
44. Syono, Y.; Sawamoto, H.; Akimoto, S. Solid State Commun. 1969, 7, 713
45. Leinenweber, K.; Utsumi, W.; Tsuchida, Y.; Yagi, T.; Kurita, K. Phys. Chem. Miner. 1991, 18, 244
46. Mehta, A.; Leinenweber, K.; Navrotsky, A.; Akaogi, M. Phys. Chem. Miner. 1994, 21, 207
47. Leinenweber, K.; Linton, J.; Navrotsky, A.; Fei, Y.; Parise, J. B. Phys. Chem. Miner. 1995, 22, 251
48. Hattori, T.; Matsuda, T.; Tsuchiya, T.; Nagai, T.; Yamanaka, T. Phys. Chem. Miner. 1999, 26, 212
49. Linton, J. A.; Fei, Y.; Navrotsky, A. Am. Mineral. 1997, 82, 639
50. Leinenweber, K.; Wang, Y.; Yagi, T.; Yusa, H. Am. Mineral. 1994, 79, 197
51. Akaogi, M.; Kojitani, H.; Yusa, H.; Yamamoto, R.; Kido, M.; Koyama, K. Phys. Chem. Miner. 2005, 32, 603
52. Yusa, H.; Akaogi, M.; Sata, N.; Kojitani, H.; Yamamoto, R.; Ohishi, Y. Phys. Chem. Miner. 2006, 33, 217
53. Funamori, N.; Yagi, T.; Miyajima, N.; Fujino, K. Science (New York, N.Y.) 1997, 275, 513
54. Sleight, A. W.; Prewitt, C. T. Mater. Res. Bull. 1970, 5, 207
55. Inaguma, Y.; Yoshida, M.; Katsumata, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6704
56. Son, J. Y.; Lee, G.; Jo, M.-H.; Kim, H.; Jang, H. M.; Shin, Y.-H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8386
57. Inaguma, Y.; Yoshida, M.; Tsuchiya, T.; Aimi, A.; Tanaka, K.; Katsumata, T.; Mori, D. J. Phys.: Conf. Ser. 2010, 215, 012131
58. Inaguma, Y.; Sakurai, D.; Aimi, A.; Yoshida, M.; Katsumata, T.; Mori, D.; Yeon, J.; Halasyamani, P. S. J. Solid State Chem. 2012, 195, 115
59. Inaguma, Y.; Tanaka, K.; Tsuchiya, T.; Mori, D.; Katsumata, T.; Ohba, T.; Hiraki, K.; Takahashi, T.; Saitoh, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16920
60. Belik, A. A.; Furubayashi, T.; Matsushita, Y.; Tanaka, M.; Hishita, S.; Takayama-Muromachi, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6117
61. Belik, A. A.; Furubayashi, T.; Yusa, H.; Takayama-Muromachi, E. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9405
62. Arielly, R.; Xu, W. M.; Greenberg, E.; Rozenberg, G. K.; Pasternak, M. P.; Garbarino, G.; Clark, S.; Jeanloz, R. Phys. Rev. B 2011, 84, 094109
63. Shi, Y.; Guo, Y.; Wang, X.; Princep, A. J.; Khalyavin, D.; Manuel, P.; Michiue, Y.; Sato, A.; Tsuda, K.; Yu, S.; Arai, M.; Shirako, Y.; Akaogi, M.; Wang, N.; Yamaura, K.; Boothroyd, A. T. Nat. Mater. 2013, 12, 1024
64. Fennie, C. J. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 167203
65. Varga, T.; Kumar, A.; Vlahos, E.; Denev, S.; Park, M.; Hong, S.; Sanehira, T.; Wang, Y.; Fennie, C. J.; Streiffer, S. K.; Ke, X.; Schiffer, P.; Gopalan, V.; Mitchell, J. F. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 047601
66. Aimi, A.; Katsumata, T.; Mori, D.; Fu, D.; Itoh, M.; Kyoîmen, T.; Hiraki, K.; Takahashi, T.; Inaguma, Y. Inorg. Chem. 2011, 50, 6392
67. Nakayama, M.; Nogami, M.; Yoshida, M.; Katsumata, T.; Inaguma, Y. Adv. Mater. 2010, 22, 2579
68. Zhang, J.; Yao, K. L.; Liu, Z. L.; Gao, G. Y.; Sun, Z. Y.; Fan, S. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 9197
69. Veithen, M.; Ghosez, P. Phys. Rev. B 2002, 65, 214302
70. Shannon, R. D. Acta Crystallogr., Sect. A 1976, A32, 751
71. Sato, H.; Endo, S.; Sugiyama, M.; Kikegawa, T.; Shimomura, O.; Kusaba, K. Science 1991, 251, 786
72. Kojitani, H.; Iwabuchi, T.; Kobayashi, M.; Miura, H.; Akaogi, M. Am. Mineral. 2011, 96, 1248
73. Kojitani, H.; Shirako, Y.; Akaogi, M. Phys. Earth Planet. Inter. 2007, 165, 127
74. Nishibori, E.; Takata, M.; Kato, K.; Sakata, M.; Kubota, Y.; Aoyagi, S.; Kuroiwa, Y.; Yamakata, M.; Ikeda, N. Nuclear Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2001, 467-468 (Part 2) 1045
75. Izumi, F.; Momma, K. Solid State Phenom. 2007, 130, 15
76. Momma, K.; Izumi, F. J. Appl. Crystallogr. 2011, 44, 1272
77. Kurtz, S. K.; Perry, T. T. J. Appl. Phys. 1968, 39, 3798
78. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
79. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15
80. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
81. Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Constantin, L. A.; Zhou, X.; Burke, K. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 136406
82. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
83. Murnaghan, F. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1944, 30, 244
84. Togo, A.; Oba, F.; Tanaka, I. Phys. Rev. B 2008, 78, 134106
85. Baroni, S.; de Gironcoli, S.; Dal Corso, A.; Giannozzi, P. Rev. Mod. Phys. 2001, 73, 515
86. Kennedy, B. J.; Zhou, Q.; Avdeev, M. J. Solid State Chem. 2011, 184, 2987
87. Brown, I. D.; Shannon, R. D. Acta Crystallogr., Sect. A 1973, 29, 266
88. Altermatt, D.; Brown, I. D. Acta Crystallogr., Sect. B 1985, 41, 240
89. Brown, I. D.; Altermatt, D. Acta Crystallogr., Sect. B 1985, 41, 244
90. Brese, N. E.; O'Keeffe, M. Acta Crystallogr. Sect. B 1991, 47, 192
91. Bates, C. H.; White, W. B.; Roy, R. Science (New York, N.Y.) 1962, 137, 993
92. Simons, P. Y.; Dachille, F. Acta Crystallogr. 1967, 23, 334
93. Koopmans, H. J. A.; van de Velde, G. M. H.; Gellings, P. J. Acta Crystallogr., Sect. C 1983, 39, 1323
94. Hsu, R.; Maslen, E. N.; Boulay, D. d.; Ishizawa, N. Acta Crystallogr., Sect. B 1997, 53, 420
95. Jørgensen, C. K. Prog. Inorg. Chem. 1970, 12, 101
96. Eng, H. W.; Barnes, P. W.; Auer, B. M.; Woodward, P. M. J. Solid State Chem. 2003, 175, 94
97. Inaguma, Y.; Muronoi, T.; Sano, K.; Tsuchiya, T.; Mori, Y.; Katsumata, T.; Mori, D. Inorg. Chem. 2011, 50, 5389
98. Bloembergen, N. Nonlinear Optics, 4 th ed.; World Scientific: Singapore, 1996.