“双路径”铁电体及压电响应的符号
材料科学
2022-04-15 v1
摘要
本工作中，我们提出一类铁电体（记为“双路径”铁电体），其特征是存在两条竞争性的极化翻转路径，沿这两条路径的极化变化不同，且事实上符号相反。取决于在给定条件下哪条路径更有利，这导致对上极化态与下极化态的不同辨识。由于压电响应的符号取决于对特定结构的上或下极化态的指定，这意味着该材料在不同条件下可表现出不同符号的压电响应。我们聚焦于HfO这一关键示例。我们的第一性原理计算表明，HfO中存在两条竞争性路径，源于从初始到最终结构中原子的不同位移，且沿这两条路径的极化变化符号相反。这些结果为近期在HfO中理论第一性原理计算与实验观测之间压电响应符号的差异提供了自然解释。此外，这允许预测如何通过改变条件与组分调控来使一条路径优于另一条。该类材料还包括其他候选者，如CuInPS以及理论提出的LaVO-SrVO超晶格。我们最后指出，双路径铁电体具有新颖的机电特性，因为其压电响应的符号可被切换。
引用
@article{arxiv.2204.06999,
title = {"Double-path" ferroelectrics and the sign of the piezoelectric response},
author = {Yubo Qi and Sebastian E. Reyes-Lillo and Karin M. Rabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06999},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 5 figures