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PbTiO3 中的 90 度铁电畴:实验观测与分子动力学模拟

材料科学 2012-02-20 v1

摘要

我们报道了在 PbTiO3 外延生长薄膜的透射电子显微镜(TEM)中观察到 90 度铁电畴结构。利用基于第一性原理有效哈密顿量的分子动力学(MD)模拟,我们证实了这种畴的出现,表明它仅在冷却模拟中(随着温度降低)作为亚稳态出现,并确立了 PbTiO3 中 90 度畴结构的特征稳定性。相比之下,在 BaTiO3 的类似模拟中没有出现这种畴。通过基于能量学的详细分析以及 PbTiO3 和 BaTiO3 之间的比较,我们发现 90 度畴结构仅在 PbTiO3 中能量有利,其稳定性的根源在于极化-应变耦合。我们的分析表明,由于特殊的边界条件和/或缺陷相关的不均匀性,BaTiO3 中也可能形成这种畴。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.3893,
  title  = {90-degree Ferroelectric Domains in PbTiO3: Experimental Observation and Molecular Dynamics Simulations},
  author = {Kenta Aoyagi and Takeshi Nishimatsu and Takanori Kiguchi and Toyohiko J. Konno and Yoshiyuki Kawazoe and Hiroshi Funakubo and Anil Kumar and Umesh V. Waghmare},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.3893},
  year   = {2012}
}

备注

7 pages, 5 figures, submitted to PRB