铅钛氧化物中铁电扭曲与兰轨亚临界性之间的耦合

铅钛氧化物（PbTiO$_3$）是一种铁电介质半导体，具有有利的电子和光学特性，适用于光催化和（光）电子器件等广泛应用领域。尽管其重要性已广为人知，但对其光吸收光谱以及铁电扭曲对兰轨亚临界性影响的准分子描述仍不完整。我们采用 $G_0W_0$ 和博希-萨尔方程计算方法，探讨了 PbTiO$_3$ 的电子和光学性质，沿着从立方paraelectric相到四方铁电相的转化过程跟踪其兰轨亚临界性光谱的演变。随着极化扭曲的增加，立方相的首个吸收峰由于对称性破缺而分裂为两个 distinct 特征，部分解除其潜在兰轨亚临界性态的简并性。关键在于，扭曲进一步在光谱中引入平面内/垂直于平面各向异性，并控制这些兰轨亚临界性分支之间的能量分离。这些发现突显了通过施加外部电场可调控 PbTiO$_3$ 光吸收特性的潜力。