Numéro
J. Physique Lett.
Volume 41, Numéro 5, mars 1980
Page(s) 115 - 117
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:01980004105011500
J. Physique Lett. 41, 115-117 (1980)
DOI: 10.1051/jphyslet:01980004105011500

Antiferroelectric transition in β-alumina, a realization of the D = 2, s = 3 Potts model ?

J.-F. Gouyet1, B. Sapova1 et P. Pfeuty2

1  Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France
2  Laboratoire de Physique des Solides, Bât. 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France


Abstract
A model based on electric dipole-dipole interactions is proposed to explain the recently observed ordering transition in stoichiometric silver β-alumina. The low temperature phase is a three-fold degenerate antiferroelectric array of dipoles associated with Ag + and O- -5 ions. When T → T c with (T - Tc)/Tc > 10 -2, the correlation length ξ increases in the D = 2 layers with a critical behaviour ξ ˜ (T - Tc) -ν which is supposed to belong to the D = 2, s = 3 Potts model universality class : we find νexp = 0.85 ± 0.1 as ν th ˜ 0.83.


Résumé
Un modèle basé sur des interactions dipôle-dipôle électriques est proposé pour expliquer la transition d'ordre récemment observée dans l'alumine béta stoechiométrique à l'argent. La phase basse température est un réseau antiferroélectrique de dipôles, trois fois dégénéré, associé aux ions Ag+ et O- -5. Quand T → Tc avec (T - Tc)/Tc > 10-2, la longueur de corrélation ξ croit dans les couches bidimensionnelles avec un comportement critique ξ ˜ (T - Tc)-ν que l'on considère comme appartenant à la même classe d'universalité que le modèle de Potts D = 2, s = 3 : nous trouvons νexp = 0,85 ± 0,1 tandis que νth ≈ 0,83.

PACS
6470K - Solid solid transitions.
7780B - Ferroelectric transitions and Curie point.

Key words
alumina -- antiferroelectric materials -- ferroelectric transitions -- silver compounds -- superionic conducting materials -- ordering transition -- Ag sup + -- O sub 5 sup -- correlation length -- critical behaviour -- D=2 s=3 Potts' model -- electric dipole dipole interactions -- three fold degenerate antiferroelectric dipole array -- universality class -- beta Al sub 2 O sub 3 Ag sub 2 O