BaTiO$_3$中边位位错处的铁电相位切换

铁电相位切换支配着铁电钙钛矿晶体的功能性质。广泛接受该切换取决于域核化和钉固化，而这些过程可由缺陷结构控制。然而，关于一种重要缺陷类——位错对铁电相位切换影响的原子尺度图景仍然缺失。这一知识缺口至关重要，因为位错不可避免地出现在界面处，也可通过高温塑性变形加工实现。本文利用原子尺度模拟展示了 $\langle100\rangle$ 边位位错在 BaTiO$_3$ 中的核部可作为铁电相位切换的核化中心，或钉固壁面，具体取决于所施加电场的方向。当电场沿位错的布拉格矢量方向施加时，电场与极化之间的耦合最为强烈。