PST 薄膜中的红外软模行为

我们通过傅里叶变换红外传输光谱研究了载于石英基片上的 $\rm PbSc_{1/2}Ta_{1/2}O_3$ sol-gel 薄膜的光子在 20-900\K{} 温度范围内的温度依赖性。研究了四个显示不同 B 位有序且具有铁电和松弛行为的薄膜。在所有情况下，10\K{} 时约 80\icm{} 处的 TO 模态随加热软化至约 45\icm{}，遵循 Cochran 定律， extrapolated 临界温度接近 700\K{}（400\K{} 高于介电最大值温度 $T_{\rm m}$），但在 600\K{} 以上其频率保持稳定。可分配给位于 700\K{} 附近 Burns 温度以下形成的极性簇中 A$_{1}$ 成分的铁电软模。在有序 PST 薄膜中，另一个模态在 T$_{m}$ 以下在红外光谱中约 60\icm{} 处激活，同样表现出异常的温度依赖性，因其与前述模态耦合。可分配给 A$_{1}$ 成分的 F$_{2g}$ 拉伸活性模态。 Burns 温度以下在 THz 范围内出现的中心模，可分配给极性簇的动力学。在冷却时减慢并在 $T_{\rm m}$ 以下消失于我们的光谱范围。另一个在低温约 30\icm{} 处出现的过阻尼激励，可分配给软模的 E 成分。