J. Phys. France 49, 959-965 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:01988004906095900

Dielectric and elastic-response investigations of polar motion in potassium-sodium tantalate

M. Maglione¹, J. Joffrin², U.T. Höchli¹ et J. Pelous<sup>3

1</sup>  Institut de Physique Expérimentale, EPFL, 1015 Lausanne, Switzerland and IBM Research, Zurich Research Laboratory, Säumerstr. 4, 8803 Rüschlikon, Switzerland
²  Laboratoire de Physique des Solides, Université d'Orsay, 91405 Orsay, France
³  Laboratoire de Science des Matériaux Vitreux, Place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier Cedex, France

Abstract
The polar instability of K1-xNaxTaO3 is associated to critical linear and nonlinear phenomena. Data on linear dielectric and elastic susceptibilities show a critical slowing down from 109 to 107 Hz of the Ta5+ motion on approaching the critical temperature. Polydispersive susceptibility at low frequency and critical nonlinearity are evidence for freezing of a disordered configuration only slightly below the (extrapolated) critical temperature. Standard models of dilute glasses do not account for this near-coincidence. Instead, we search for a scenario in which both the ferroelectric and the frustrated interactions between impurity dipoles are enhanced by the critical correlation of lattice dipolar displacements.

Résumé
L'instabilité polaire de K1-xNaxTaO3 est associée à une variation critique des réponses linéaire et non linéaire. Les résultats sur les susceptibilités diélectriques et élastiques montrent un ralentissement critique de 109 à 107 Hz de l'oscillation des ions Ta5+ en s'approchant de la température critique. La polydispersion de la susceptibilité à basses fréquences et la divergence de la susceptibilité non linéaire sont des indications en faveur du gel d'une configuration désordonnée à une température légèrement inférieure à la température critique (extrapolée). Les modèles habituels des verres dilués n'expliquent pas cette quasi-coïncidence. Par contre, nous cherchons un scénario dans lequel les interactions de type ferroélectrique et les interactions frustrées entre les impuretés dipolaires sont accrues par la corrélation entre les distorsions dipolaires du réseau.

PACS
6220D - Elasticity, elastic constants.
7722C - Permittivity (dielectric function).
7722 - Dielectric properties of solids and liquids.
7780 - Ferroelectricity and antiferroelectricity.

Key words
dielectric polarisation -- elastic constants -- ferroelectric materials -- optical susceptibility -- potassium compounds -- sodium compounds