接近平衡态BaTiO₃的高效局域原子簇展开
材料科学
2025-05-26 v1
摘要
钛酸钡(BTO)是一种代表性的钙钛矿氧化物，经历与优异功能特性相关的三阶铁电相变。在本工作中，我们为BTO开发了两种原子簇展开(ACE)模型，以再现体相以及缺陷BTO相的基本特性。这两种ACE模型并非针对完全的可迁移性，而是旨在考察长程库仑相互作用的隐式和显式处理的影响。我们证明，两种模型在描述温度诱导的相变以及施加电场引起的极化翻转方面同样表现良好。尽管参数化基于数量有限的构型，且大多远离平衡态，ACE模型仍能捕获重要晶体缺陷的性质，如氧空位、堆垛层错和畴壁。系统的比较表明，有无显式处理电荷和库仑相互作用，对所研究缺陷的相变及基本性质的描述精度相似，从而允许高效的短程机器学习势。
引用
@article{arxiv.2505.17991,
title = {Efficient local atomic cluster expansion for BaTiO$_3$ close to equilibrium},
author = {Anna Grünebohm and Matous Mrovec and Maxim N. Popov and Lan-Tien Hsu and Yury Lysogorskiy and Anton Bochkarev and Ralf Drautz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17991},
year = {2025}
}
备注
main paper: 13 pages, 10 figures, supplement: 6 pages 5 pages