Isothermal relaxation of discommensurations in K ₂ZnCl ₄

(Received 9 July 1993, revised 12 April 1994, accepted 5 May 1994)

Abstract
At the incommensurate-ferroelectric transition temperature T_c of K ₂ZnCl ₄, the dielectric susceptibility contains an anomalous contribution both above and below T_c. Previous quasi-static dielectric measurements and hysteresis loops demonstrated that this anomalous part arises from the peculiar dynamics of discommensurations. We have used isothermal dielectric measurements to get some insight into the long time dynamics of these discommensurations. We have found that the characteristic relaxation times are of the order of 10 ⁴ s in the incommensurate and in the ferroelectric phase. Even more unusual is a non-monotonous relaxation which is observed in a restricted temperature range above and below T_c. In agreement with previous results in Rb ₂ZnCl ₄, this is ascribed to the pinning of discommensurations by defects. We show, for the first time, that the crossover time of this peculiar relaxation increases drastically at the same temperature under either heating or cooling conditions.

Résumé
Au voisinage de la température, T_c, de transition incommensurable-ferroélectrique, la susceptibilité de K ₂ZnCl ₄ présente une contribution anormale. Des mesures diélectriques quasistatiques et la courbe d'hystérésis montrent que cette partie anormale provient de la dynamique particulière des discommensurations. En utilisant des mesures diélectriques isothermes nous avons trouvé, en accord avec les résultats obtenus dans Rb ₂ZnCl ₄, que le temps caractéristique de relaxation est de l'ordre de 10 ⁴ s dans les 2 phases. Dans une petite gamme de température au voisinage de T_c nous avons observé une relaxation non monotone liée au blocage des discommensurations par des défauts. Pour la première fois nous montrons que le temps caractéristique de cette relaxation particulière augmente à la même température au refroidissement ou au chauffage.