柱状六方有机铁电体 BTA 中的巴克豪森噪声
材料科学
2025-02-21 v2 其他凝聚态物理
摘要
在铁电材料内部发生极化反转时，一种稳定态转变为另一种稳定态，这通常通过材料中较小部分的切换事件序列来描述。这些事件引发爆裂声或巴克豪森噪声，并在其尺寸上遵循特征分布。研究巴克豪森噪声有助于更好地理解铁电体的切换过程，并已应用于无机铁电材料和钙钛矿中。在这项工作中，我们展示了利用动力学蒙特卡罗模拟研究小型有机分子铁电体苯-1,3,5-三甲酰胺 (BTAs) 切换过程的结果。对于低于 175 K 的温度和足够强的结构无序，系统表现出自组织临界行为；对于更高的温度，则进入蠕变区。我们提取的幂律指数小于在无机晶体和陶瓷中通常测量到的指数，这表明在无序程度更高的材料 BTA 中，可能发生更大的跨越雪崩。该系统已通过高灵敏度实验装置进行了实验研究。未观察到巴克豪森噪声，这与模拟的事件尺寸一致，后者比实验装置的噪声阈值低数个数量级。这一发现证实了 BTA 中的切换是沿着六方液晶晶格中的一维柱进行的，而柱之间几乎没有可能导致更大横向雪崩的耦合的观点。
引用
@article{arxiv.2412.12666,
title = {Barkhausen noise in the columnar hexagonal organic ferroelectric BTA},
author = {Andrey Alekseevich Butkevich and Fabian T. Thome and Toni Seiler and Marcel Hecker and Martijn Kemerink},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12666},
year = {2025}
}