应变与掺杂对 LiOsO$_3$ 中极性金属相的影响

我们利用第一性原理计算系统研究了应变与掺杂对锇酸锂 LiOsO$_3$ 中极性金属相的影响。我们证明 LiOsO$_3$ 中的极性金属相可由双轴应变调控。基于密度泛函计算，我们表明压缩双轴应变增强了极性 $R3c$ 相的稳定性。另一方面，拉伸双轴应变有利于中心对称 $R\overline{3}c$ 结构。因此，应变成为该材料中极性金属性的一个有前景的调控参数。我们揭示了在拉伸应变下的应变驱动量子相变，并突出了在该极性到非极性金属相变附近可能出现的引人注目性质。我们考察了电荷掺杂对极性金属相的影响。通过静电掺杂以及超胞计算，我们发现来自额外载流子的屏蔽（预期会抑制极性畸变）对其仅有微小影响。相当值得注意的是，与传统铁电体相反，LiOsO$_3$ 中的极性金属相在高达较大掺杂量时仍对电荷掺杂保持鲁棒。