典型弛豫铁电体 Pb(Mg,Nb)O$_{3}$ 中基于原子模拟的巨大电卡响应

采用原子级有效哈密顿量研究了 Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_{3}$（PMN）弛豫铁电体在其遍历态下、沿赝立方 [111] 方向施加电场时的电卡（EC）效应。该哈密顿量定性地复现了：（i）电场-温度相图，包括一阶与二阶相变相交的临界点的存在；（ii）该临界点附近的巨大 EC 响应。它还揭示出该临界点附近的巨大响应在微观上由电场诱导的极性纳米区渗流所引发。此外还发现，对于任意高于临界点的温度，EC 系数-电场曲线均呈现一个极大值（因而也具有更大的电卡响应），该极大值可由 [Jiang 等人, Phys. Rev. B 96, 014114 (2017)] 提出的通用类朗道模型很好地描述，并进一步与沿不同菱面体方向的偶极子相关的特定微观特征相关联。再者，对于至少高于临界温度 40 K 的温度，与该最大 EC 系数对应的（电场，温度）线位于 Widom 线以及代表极性纳米区渗流的线之下。