铁电/介电超晶格中的类液晶动力学转变

纳米结构铁电体展现出奇特的多畴构型，这是由其所受的静电和弹性边界条件导致的。虽然铁电畴在实验图像中看似冻结，但原子尺度的二阶原理研究表明，它们在加热时可能会自发移动，极性序以类液态方式“熔化”。在此，我们运行模型系统（PbTiO$_3$/SrTiO$_3$超晶格）的分子动力学模拟，以研究这种转变的独特特征。最值得注意的是，我们发现多畴态在不同温度下失去其平移序和取向序，类似于液晶的行为，并产生一个中间的类六重相。我们的模拟揭示了导致熔化的机制，并允许我们表征类六重相中的随机动力学：我们找到证据表明它是热激活的，畴重取向速率在狭窄的温度窗口内从几十吉赫兹增长到太赫兹。