“孪生兄弟”铁电性：基于第一性原理的氢掺杂钐镍氧化物中竞争极化态
材料科学
2024-06-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
将氢可逆地嵌入钐镍氧化物 SmNiO（SNO）近来备受关注。氢进入 SNO 后发生解离：H 与氧结合，价电子局域在邻近的 NiO 八面体上，从而产生局域偶极矩。本工作中，我们利用第一性原理计算探究了氢掺杂 SNO 在每 Ni 原子 1/4 氢浓度下的极化态。SNO 固有的倾斜模式与间隙氢的存在，构成了在这些极化态与其在反演下的对称相关态之间切换时不可逾越的能垒。我们发现，在外延应变下，将局域电子移动到相邻 NiO 八面体的能垒足够低，该态虽无对称性关联但在能量上相等，从而导致极化发生显著变化。我们将这种非常规铁电体称为“孪生兄弟”铁电体。
引用
@article{arxiv.2007.01744,
title = {"Fraternal-twin" ferroelectricity: competing polar states in hydrogen-doped samarium nickelate from first principles},
author = {Michele Kotiuga and Karin M. Rabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01744},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 10 figures