机械载荷诱导的 CsGeBr$_3$ 铁电相与相变
材料科学
2024-03-18 v1
摘要
使用基于第一性原理的原子级模拟，揭示了半导体铁电体 CsGeBr 在外部载荷（静水压、单轴和双轴应力以及失配应变）作用下诱导的铁电相和相变。研究发现，静水压以 -0.45 K/GPa 的速率抑制居里点，其中 是零压下的居里温度。应力和失配应变被证明能够诱导在常规条件下无法获得的额外铁电相变和相。我们发现，拉伸载荷显著提高了居里温度和自发极化，而压缩载荷则具有相反的效果，不同之处在于居里温度仅受到轻微抑制。极化对压力和应力的等温依赖性具有高度非线性，这可能导致较大的非线性压电响应。相图揭示了通过机械载荷可获得的相的多样性，除了在常规条件下可实现的三方和立方对称性外，还包括四方、正交和单斜对称性。我们相信，这项工作揭示了基于 Ge 的卤化物钙钛矿在能量转换器件中的应用潜力，这在当前追求环境友好的无铅技术中尤为重要。
引用
@article{arxiv.2403.10421,
title = {Ferroelectric phases and phase transitions in CsGeBr$_3$ induced by mechanical load},
author = {Joshua Townsend and Ravi Kashikar and S. Lisenkov and I. Ponomareva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10421},
year = {2024}
}