BaTi1-xZrxO3の相転移とリラクサー挙動を主に誘電率測定，断熱法および緩和法熱容量測定により調べた。BaTi1-xZrxO3の誘電率測定では，チタン酸バリウムに存在する三つの相転移がx＝ 0.35以上でリラクサー挙動へと変化することが確認されたものの，熱容量にはリラクサー挙動に対応する熱異常が観測されないことが明らかになった。典型的な鉛系リラクサーであるPbMg1/3Nb2/3O3（PMN）などと比較した結果，鉛系リラクサーでは秩序-無秩序型の相転移が凍結していると考えられるのに対して，BaTi1-xZrxO3系ではTiイオンなどのBサイトイオンの変位が凍結していることが示唆された。このことからBaTi0.65Zr0.35O3では変位型の相転移が凍結しているのではないかと考えられる。一方，x＝ 0.80以上では新たな誘電分散が観測され，Zr4＋マトリックス中でのTi4＋周りの局所歪みによる分極形成の可能性が示唆された。
The heat capacity and dielectric constant were measured from liquid helium temperature to 420 K on BaTi1-xZrxO3 synthesized by a conventional solid state reaction method for x＝0 ～ 0.90. In the samples of x ＜0.3, typical ferroelectric phase transition was observed in the heat capacity and dielectric constant. The heat capacity anomaly became smaller with increasing x, and disappeared for the samples of x ＞ 0.35, where relaxor-like behavior was observed in the dielectric constant. This result indicates that the mechanism of the relaxor behavior in BaTi1-xZrxO3 systems is different from that of PMN, in which the order-disorder type phase transition may be frozen in a glassy state at low temperatures. The relaxor behavior of BaTi1-xZrxO3 systems may be attributed to the freezing of displacive-type phase transition.
Keywords:relaxor; perovskite oxide; phase transition; heat capacity; dielectric constant