Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$TiO$_{3}$ 铁弹相变过程中的弹性前驱效应

Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$TiO$_{3}$ 的顺弹相中的弹性软化在相变温度附近最大，并在升温时于宽广温度范围内平滑减小。对于富 Ba 化合物，软化延伸至最高测量温度（850 K）。前驱软化的超额柔顺度的温度演化遵循幂律 $\delta S\propto |T-T_{\mathrm{C}}|^{-\kappa }$，其特征指数 $\kappa$ 在 SrTiO$_{3}$ 中的 1.5 到 BaTiO$_{3}$ 中的 0.2 之间变化。后者的值低于具有三个正交软声子支的位移型系统的估计下界（0.5）。另一种 Vogel-Fulcher 分析表明，该软化可用极低的 Vogel-Fulcher 能量 $E_{a}$ 描述，其从 SrTiO$_{3}$ 到 BaTiO$_{3}$ 递增，表明弹性前驱物从位移型向弱有序/无序特征转变。Ba$_{x}$Sr$_{1-x}$TiO$_{3}$ 混晶具有中间行为。前驱弹性软化的幅度从 SrTiO$_{3}$ 到 BaTiO$_{3}$ 连续增加。利用幂律拟合揭示，在 BaTiO$_{3}$ 中温度高达 750 K 且 $\kappa \simeq$ 0.2 时，弹性软化仍占未软化杨氏模量的 33%。这证明这些材料的高温弹性性质受到弹性前驱软化的剧烈影响。