J. Phys. France 42, 493-498 (1981)
DOI: 10.1051/jphys:01981004203049300

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

A.M. Quittet¹, J.L. Servoin² et F. Gervais<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides Université Paris-Sud, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
²  Centre de Recherches sur la Physique des Hautes Températures, C.N.R.S., 45045 Orléans, France

Abstract
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.

Résumé
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.

PACS
6370 - Statistical mechanics of lattice vibrations and displacive phase transitions.
7780B - Phase transitions and Curie point.
7830H - Other nonmetallic inorganics.

Key words
ferroelectric materials -- ferroelectric transitions -- infrared spectra of inorganic solids -- potassium compounds -- reflectivity -- soft modes