SrTiO$_3$ 中由铁弹孪晶壁介导的铁挠电性与体光伏效应
材料科学
2023-10-17 v1
摘要
非极性材料中的铁弹孪晶壁可因对称性破缺而产生自发极化。然而，孪晶壁的双稳态极性及其反转尚未得到证实。本文报道 SrTiO 孪晶壁的极性可通过超低应变梯度进行切换。利用基于第一性原理的机器学习势，我们证明在应变梯度下孪晶壁可被确定性地旋转并沿特定方向重新排列，这打破了壁序列的反演对称性并导致宏观极化。即使在移除应变梯度后，该系统仍能保持极性。因此，孪晶壁极化在循环弯曲下可表现出类铁电滞回线，即铁挠电性。最后，我们提出一种通过测量体光伏响应来实验探测孪晶壁极性的方案。我们的发现表明 SrTiO 中存在孪晶壁介导的铁挠电性，有望作为纳米电子器件设计中的功能单元加以利用。
引用
@article{arxiv.2310.10130,
title = {Ferroelastic twin wall mediated ferro-flexoelectricity and bulk photovoltaic effect in SrTiO$_3$},
author = {Ri He and Haowei Xu and Peijun Yang and Kai Chang and Hua Wang and Zhicheng Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10130},
year = {2023}
}
备注
5 figures, 14pages