电荷有序诱导铁电体中极化翻转的电子-晶格耦合贡献
材料科学
2022-10-05 v2
摘要
我们基于原型案例 (SrVO)(LaVO) 超晶格，进行第一性原理密度泛函理论计算，以阐明电荷有序诱导铁电体中的极化翻转机制。我们发现，特定电荷有序态的晶格弛豫可将该态“锁定”，使得向不同 CO 变体的非绝热翻转在能量上难以实现，并且在某些情况下，甚至使绝热翻转的能垒大得难以逾越。我们根据与电荷有序耦合最强的晶格模类型，将电荷有序材料分为多面体呼吸型和离位位移型两类。我们证明，由外电场诱导的非绝热电子跳跃预期仅出现在离位位移型电荷有序诱导铁电体中。这成功解释了 LuFeO 和 FeO 所观察到的不同翻转行为。这些结果提供了对电荷有序诱导铁电体中极化翻转机制的新理解，为电荷有序诱导铁电材料的设计与发现提供指导，并提出了一种实现“电子铁电性”的策略，其极化翻转在电子而非晶格时间尺度上进行。
引用
@article{arxiv.2103.16466,
title = {Electron-lattice coupling contributions to polarization switching in charge-order-induced ferroelectrics},
author = {Yubo Qi and Karin M. Rabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16466},
year = {2022}
}