具有非均匀无序的反铁电体中的人工类铁电回滞
材料科学
2025-09-25 v1
摘要
反铁电体表现出独特的双回滞极化回线，因其在能量存储、机电换能以及突触器件等领域的潜在应用而备受关注。然而，已有大量反铁电材料被报道显示出类似于铁电材料的回滞回线迹象，对此尚缺乏全面的理解。在这项工作中，我们提供了一个唯象模型，通过叠加大量具有不同反铁电-铁电转变场的无序反铁电回线，特别是当这些场范围相交时，再现了这种广泛观察到的人工铁电回滞。在实验上，我们通过微调薄膜生长条件引入非均匀的局部无序（例如，缺陷），在原型反铁电体 PbZrO 和 PbHfO 薄膜中实现了这种人工类铁电回滞线。这些类铁电态能够在转变回热力学稳定的反铁电基态之前持续数小时。这些结果揭示了无序对反铁电性质的根本性影响，并为通过无序定制功能提供了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2509.19394,
title = {Artificial ferroelectric-like hysteresis in antiferroelectrics with non-uniform disorder},
author = {Yi Zhang and Xinyu Zhang and Zihao Zheng and Jiyang Xie and Jing Lou and Jiayi Qin and Shanhu Wang and Yang He and Yifeng Du and Bin Yang and Xin Huang and Huiping Han and Yilin Wu and Shuya Liu and Afzal Kjan and Zhidong Li and Qianxu Ye and Sheng'an Yang and Ji Ma and Hui Zhang and Xiang Liu and Qingming Chen and Wanbiao Hu and Jing Ma and Jianhong Yi and Jinming Guo and Shou Peng and Hao Pan and Liang Wu and Ce-Wen Nan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19394},
year = {2025}
}