40PMN-60PT中的阻尼软声子和弥散散射

利用中子弹性和非弹性散射以及高能X射线衍射，我们将40% Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_{3}$-60% PbTiO$_{3}$ (PMN-60PT) 与纯 Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_{3}$ (PMN) 和 PbTiO$_{3}$ (PT) 进行了比较。我们测得PMN-60PT的结构性质与纯PT相同，然而，其晶格动力学却与之前在弛豫体PMN和PZN中发现的完全一致。PMN-60PT在550 K时表现出从立方晶胞到四方晶胞的明确宏观结构转变。弥散散射被证明是弱的，表明PMN-60PT中的结构畸变是长程的，并且不存在短程极性关联（极性纳米区）。尽管不存在极性纳米区，但对于靠近区中心的波矢，软光学模是短寿命的。因此，PMN-60PT表现出与原型弛豫体PMN和PZN相同的瀑布效应。我们得出结论，在PMN和PMN-60PT中观察到的靠近区中心的宽横向光学模是由于内在化学无序产生的随机场造成的，而不是由于短程极性关联的形成。通过我们对PMN、PMN-60PT和纯PT的比较，我们基于随机场模型解释了PMN-xPT系统的动态和静态性质，在该模型中，随着PbTiO$_{3}$掺杂的增加，立方各向异性项占主导地位。