We present an acoustic study of relaxor ferroelectrics with magnetic ordering PbFexB1−xO3 (B = Nb, Ta, W) in the wide temperature range from 100 to 750 K as well as relaxor PbMg1/3Nb2/3O3 at temperatures from 300 to 750 K. The longitudinal and transverse acoustic wave velocity and attenuation have been measured by the ultrasonic pulse-echo technique at frequencies of 5 and 10 MHz. The strong anomalies observed in the longitudinal sound velocity and attenuation versus temperature are correlated with a temperature range of the coexistence of relaxor ferroelectric and antiferromagnetic states. Attenuation peaks have been observed at distinctive temperatures for relaxors, i.e., at TB (Burns temperature) and T* (an additional distinctive temperature). Fluctuations of the polar nanoregion boundaries are considered as the source of the acoustic anomalies.

1.
G. A.
Smolenskii
,
V. A.
Bokov
,
V. A.
Isupov
,
N. N.
Krainik
,
R. E.
Pasynkov
, and
A. I.
Sokolov
,
Ferroelectrics and Related Materials
(
Gordon and Breach Science Publishers
,
New York
, London, Paris, Montreux, Tokio,
1984
).
2.
V.
Bovtun
,
J.
Petzelt
,
V.
Porokhonskyy
,
S.
Kamba
, and
Y.
Yakimenko
,
J. Eur. Cer. Soc.
21
,
1307
(
2001
).
3.
V.
Bovtun
,
S.
Kamba
,
A.
Pashkin
,
M.
Savinov
,
P.
Samoukhina
,
J.
Petzelt
,
I. P.
Bykov
, and
M. D.
Glinchuk
,
Ferroelectrics
298
,
23
(
2004
).
4.
M. V.
Gorev
,
I. N.
Flerov
,
V. S.
Bondarev
, and
F.
Sciau
,
JETP
96
,
531
(
2003
).
5.
Y.
Moria
,
H.
Kanaji
,
T.
Tojo
, and
T.
Atake
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
205901
(
2003
).
6.
L. E.
Cross
,
Ferroelectrics
76
,
241
(
1987
).
7.
L. E.
Cross
,
S. J.
Jang
,
R. E.
Newnham
,
S.
Nomura
, and
K.
Uchino
,
Ferroelectrics
23
,
187
(
1980
).
8.
S.-E.
Park
and
T. R.
Shrout
,
J. Appl. Phys.
82
,
1804
(
1997
).
9.
G.
Xu
,
J. Phys. Soc. Jpn.
79
,
011011
(
2010
).
10.
A. Y.
Wu
and
R. J.
Sladek
,
Phys. Rev. B
27
,
2089
(
1983
).
11.
S. N.
Dorogovtsev
and
N. K.
Yushin
,
Ferroelectrics
112
,
27
(
1990
).
12.
S.
Kojima
,
M.
Ahart
,
V.
Sivasubramanian
,
A. A.
Bokov
, and
Z. G.
Ye
,
J. Adv. Dielectr.
2
,
1241004
(
2012
).
13.
G. A.
Smolenskii
,
J. Phys. Soc. Jpn.
28
,
26
(
1970
).
14.
A. A.
Bokov
and
Z.-G.
Ye
,
J. Mater. Sci.
41
,
31
(
2006
).
15.
G.
Burns
and
B. A.
Scott
,
Solid State Commun.
13
,
423
(
1973
).
16.
G.
Burns
and
F. H.
Dacol
,
Solid State Commun.
48
,
853
(
1983
).
17.
G.
Burns
and
F. H.
Dacol
,
Phys. Rev. B
28
,
2527
(
1983
).
18.
D.
Vieland
,
J. F.
Li
,
S. J.
Jang
,
L. E.
Cross
, and
M.
Wuttig
,
Phys. Rev. B
46
,
8013
(
1992
).
19.
E. P.
Smirnova
,
A. V.
Sotnikov
,
O. E.
Kvyatkovskii
,
M.
Weihnacht
, and
V. V.
Lemanov
,
J. Appl. Phys.
101
,
84117
(
2007
).
20.
B.
Dkhil
,
P.
Gemeiner
,
A.
Al-Barakaty
,
L.
Bellaiche
,
E.
Dul'kin
,
E.
Mojaev
, and
M.
Roth
,
Phys. Rev. B
80
,
064103
(
2009
).
21.
E.
Dul'kin
,
M.
Roth
,
P.-E.
Janolin
, and
B.
Dkhil
,
Phys. Rev. B
73
,
012102
(
2006
).
22.
A.
Nabereznov
,
S.
Vakhrushev
,
B.
Donner
,
D.
Strauch
, and
H.
Modden
,
Eur. Phys. J. B
11
,
13
(
1999
).
23.
K.
Hirota
,
Z.-G.
Ye
,
S.
Wakimoto
,
P. M.
Gehring
, and
G.
Shirane
,
Phys. Rev. B
65
,
104105
(
2002
).
24.
G.
Xu
,
G.
Shirane
,
J. R. D.
Copley
, and
P. M.
Gehring
,
Phys. Rev. B
69
,
064112
(
2004
).
25.
P. M.
Gehring
,
S.-E.
Park
, and
G.
Shirane
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
5216
(
2000
).
26.
P. M.
Gehring
,
S.-E.
Park
, and
G.
Shirane
,
Phys. Rev. B
63
,
224109
(
2001
).
27.
G.
Shirane
and
P. M.
Gehring
,
J. Phys. Soc. Jpn.
70
, Suppl. A,
227
(
2001
).
28.
T.-Y.
Koo
,
P. M.
Gehring
,
G.
Shirane
,
V.
Kiryukhin
,
G.
Lee
, and
S.-W.
Cheong
,
Phys. Rev. B
65
,
144113
(
2002
).
29.
O.
Svitelsky
and
J.
Toulouse
,
Phys. Rev. B
68
,
104107
(
2003
).
30.
G. A.
Smolenskii
,
A. I.
Agranovskaia
, and
V. A.
Isupov
,
Sov. Phys. Solid State
1
,
907
(
1959
).
31.
V.
Bonny
,
M.
Bonin
,
P.
Sciau
,
K. J.
Schenk
, and
G.
Chapuis
,
Solid State Commun.
102
,
347
(
1997
).
32.
N.
Lampis
,
P.
Sciau
, and
A.
Geddo-Lehmann
,
J. Phys.: Condens. Matter
11
,
3489
(
1999
).
33.
N.
Lampis
,
P.
Sciau
, and
A.
Geddo-Lehmann
,
J. Phys. Condens. Matter
12
,
2367
(
2000
).
34.
A.
Geddo-Lehmann
and
P.
Sciau
,
J. Phys. Condens. Matter
11
,
1235
(
1999
).
35.
S. A.
Gridnev
,
E. V.
Ukhin
, and
O. V.
Sidelnikov
,
Ferroelectrics
299
,
157
(
2004
).
36.
M. V.
Gorev
,
I. N.
Flerov
,
P.
Sciau
,
V. S.
Bondarev
, and
A.
Geddo-Lehmann
,
Ferroelectrics
307
,
127
(
2004
).
37.
M. V.
Gorev
,
I. N.
Flerov
,
V. S.
Bondarev
,
P.
Sciau
, and
A.
Geddo- Lehmann
,
Phys. Solid State
46
,
521
(
2004
).
38.
V. A.
Bokov
,
I. E.
Mylnikova
, and
G. A.
Smolenskii
,
Sov. Phys. JETP
15
,
447
(
1962
).
39.
A. S.
Kamzin
and
V. A.
Bokov
,
Phys. Solid State
55
,
1191
(
2013
).
40.
S.
Nomura
,
H.
Takabayashi
, and
T.
Nakagawa
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
7
,
600
(
1968
).
41.
S. A.
Ivanov
,
S.
Eriksson
,
N. W.
Thomas
,
R.
Tellgren
, and
H.
Rundlof
,
J. Phys. Condens. Matter
13
,
25
(
2001
).
42.
J.
Pietrzak
,
A.
Maryanowska
, and
J.
Leciejewicz
,
Phys. Status Solidi A
65
,
K79
(
1981
).
43.
B.
Howes
,
M.
Pelizzone
,
P.
Fischer
,
C.
Tabares-Munos
,
J. P.
Rivera
, and
H.
Schmid
,
Ferroelectrics
54
,
317
(
1984
).
44.
H. M.
Jang
and
S.-C.
Kim
,
J. Mater. Res.
12
,
2117
(
1997
).
45.
S. A.
Ivanov
,
R.
Tellgren
,
H.
Rundlof
,
N. W.
Thomas
, and
S.
Ananta
,
J. Phys. Condens. Matter
12
,
2393
(
2000
).
46.
A.
Kumar
,
R. S.
Katiyar
,
C.
Rinaldi
,
S. G.
Lushnikov
, and
T. A.
Shaplygina
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
232902
(
2008
).
47.
G. A.
Smolenskii
,
N. K.
Yushin
, and
S. I.
Smirnov
,
Phys. Solid State
27
,
492
(
1985
).
48.
N. K.
Yushin
,
E. P.
Smirnova
,
S. N.
Dorogovtsev
,
S. I.
Smirnov
, and
G.
Guliamov
,
Phys. Solid State
29
,
2947
(
1987
).
49.
N. K.
Yushin
,
E. P.
Smirnova
,
E. A.
Tarakanov
, and
R.
Sommer
,
Phys. Solid State
36
,
721
(
1994
).
50.
E.
Smirnova
,
A.
Sotnikov
,
N. V.
Zaitseva
,
H.
Schmidt
, and
M.
Weihnacht
,
Phys. Lett. A
374
,
4256
(
2010
).
51.
E.
Smirnova
,
A.
Sotnikov
,
S.
Ktitorov
,
N.
Zaitseva
,
H.
Schmidt
, and
M.
Weihnacht
,
Eur. Phys. J. B
83
,
39
(
2011
).
52.
E.
Dul'kin
,
E.
Mojaev
,
M.
Roth
,
S.
Kamba
, and
P. M.
Vilarinho
,
J. Appl. Phys.
103
,
083542
(
2008
).
53.
P.
Bonneau
,
P.
Garnier
,
G.
Calvarin
,
E.
Husson
,
J. R.
Gavarri
,
A. W.
Hewat
, and
A.
Morell
,
J. Solid State Chem.
91
,
350
(
1991
).
54.
M.
Roth
,
E.
Mojaev
,
E.
Dul'kin
,
P.
Gemeiner
, and
B.
Dkhil
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
265701
(
2007
).
55.
P. M.
Gehring
,
H.
Hiraka
,
C.
Stock
,
S.-H.
Lee
,
W.
Chen
,
Z.-G.
Ye
,
S. B.
Vakhrushev
, and
Z.
Chowdhuri
,
Phys. Rev. B
79
,
224109
(
2009
).
56.
S.
Prosandeev
,
I. P.
Raevski
,
M. A.
Malitskaya
,
S. I.
Raevskaya
,
H.
Chen
,
C. C.
CVhou
, and
B.
Dkhil
,
J. Appl. Phys.
114
,
124103
(
2013
).
57.
A. P.
Levanyuk
,
Sov. Phys. JETP
22
,
1304
(
1966
).
58.
A. E.
Glazounov
and
A. K.
Tagantsev
,
Ferroelectrics
221
,
57
(
1999
).
59.
A. E.
Glazounov
,
A. K.
Tagantsev
, and
A. J.
Bell
,
Phys. Rev. B
53
,
11281
(
1996
).
60.
A. K.
Tagantsev
and
A. E.
Glazounov
,
Phys. Rev. B
57
,
18
(
1998
).
You do not currently have access to this content.