绝缘烧绿石中的孤对电子：冰规则与高 $k$ 行为

Ram Seshadri

doi:10.1016/j.solidstatesciences.2006.02.020

绝缘烧绿石中的孤对电子：冰规则与高 $k$ 行为

材料科学 2007-05-23 v1

作者: Ram Seshadri

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摘要

诸如 (Bi $_{1.5}$ Zn $_{0.5}$ )(Nb $_{1.5}$ Zn $_{0.5}$ )O $_7$ (BZN) 的烧绿石介电材料引起了人们的兴趣，因为它们具有高介电常数和低介电损耗角正切，且在所有温度下均保持立方结构。最近对 Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$ 的低温制备和结构表征（该材料在低至 2 K 时仍保持立方结构）为理解 Bi 基烧绿石的性质提供了一个良好的模型系统。本文可视化了立方 Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$ 的电子结构，并将其与 Aurivillius 相铁电体 SrBi $_2$ Ta $_2$ O $_9$ (SBT) 的电子结构进行了比较，后者在 608 K 以下表现出与孤对电子活性的 Bi $^{3+}$ 偏离中心倾向相关的铁电畸变。这种相干偏心畸变在烧绿石晶格上受到阻挫，从而阻止了 Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$ 中的铁电-顺电相变。相反，Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$ 中的 Bi $^{3+}$ 离子被迫以不相干方式偏离中心，这与保留的立方结构相容。本文还描述了缺陷烧绿石 Pb $_2$ Sn $_2$ O $_6$ 中受挫的孤对电子行为。指出了烧绿石化合物中某些类型磁性的被充分研究的阻挫（自旋冰）与铁电烧绿石的显著匮乏之间的相似之处，二者均源于烧绿石晶格的角连接四面体拓扑结构。

关键词

烧绿石孤对电子铁电体介电常数自旋冰几何阻挫

引用

@article{arxiv.cond-mat/0507634,
  title  = {Lone pairs in insulating pyrochlores: Ice rules and high-$k$ behavior},
  author = {Ram Seshadri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0507634},
  year   = {2007}
}

备注

15 pages in with color figures

绝缘烧绿石中的孤对电子：冰规则与高 $k$ 行为

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关键词

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