SrTiO$_3$ 三向八面相变中的软声子与中心峰

SrTiO$_3$ 近 $T_c \approx 105$ K 的连续位移相变在中子散射研究中表现为 $T_c$ 以上温度的中心弹性峰，即在相应的软声子模式被削弱之前。该中心峰的起源仍不清楚。本文报告了对 SrTiO$_3$ 三向八面相变的无穀 X 射线散射研究。我们对比了两个不同生长样品上软声子模式的定量测量结果，并讨论了与热力学和输运探针（如比热和热导率）结果的关系。此外，我们利用无穀 X 射线散射进行弹性扫描，具有高动量和毫电子伏能分辨率，从而能够分离中心峰的弹性强度与低能准弹性声子散射。我们的结果表明，两个样品中软模的演化相似，尽管中心峰的强度相差约四倍。揭示在接近 $T_c$ 时各向异性关联长度的测量表明，局部性质（对集体晶格激发而言是不可感知的）很可能是 SrTiO$_3$ 中中心弹性线的起源。