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PbTiO$_3$ 的铁电性质与拓扑极化纹理:基于第二性原理的开源原子尺度势能

材料科学 2025-10-10 v2

摘要

我们提出了一个用于铅钛钛酸 (PbTiO3) 的开源、完全原子尺度的第二性原理原子势能模型。铅钛钛酸是一种已知具有强极化性和高温相变的基准铁电材料。虽然密度泛函理论在捕捉原子尺度行为方面表现出色,但在大规模模拟中仍然难以承担。我们的模型通过准确再现 PbTiO3 的关键属性,包括域壁动力学和不同拓扑纹理的形成,这些是下一代存储器和高效能技术的关键特征。模型经与 DFT 数据验证,可在广泛条件下保持可预测性。它提供了一个可访问且高效的框架,用于进行高精度的大规模模拟,使我们能够深入探索 PbTiO3 及其潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.02624,
  title  = {Ferroelectric Properties and Topological Polar Textures of PbTiO$_3$ from a Second-Principles Open-Source Interatomic Potential},
  author = {Louis Bastogne and Philippe Ghosez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02624},
  year   = {2025}
}