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BaTiO3中Urbach带尾态跨越相变的亚稳行为

强关联电子 2016-12-21 v1

摘要

我们在四方相到立方相结构相变温度附近,对BaTiO3多晶样品进行了温度依赖的漫反射光谱测量。在300 K至470 K范围内估算了带隙(Eg)、Urbach能量(EU)和Urbach焦点(E0)等各种光学参数的值。观察到在结构相变温度附近,E0存在两个值,表明在宽温度范围内存在电子异质性。此外,在相变温度附近,EU表现出亚稳性,即温度T下的EU值并非恒定,而是时间(t)的函数。有趣的是,我们观察到EU(t=0)/EU(t=tm)的比值在295 K(纯四方相)和450 K(纯立方相)时几乎保持恒定,而在接近结构相变温度时,该比值呈现下降行为,这证实了纯BaTiO3中存在电子亚稳性。观察到的亚稳性可以用拉伸指数弛豫行为拟合,表明样品在相变过程中存在动态异质电子无序。进一步看来,这些亚稳的Urbach带尾态(电子无序)可能与软声子模式耦合,并导致了已观测到的太赫兹介电弛豫(Phys. Rev. Lett. 101, 167402 (2008))。此外,当前研究表明,光学研究似乎对探测样品中存在的无序/异质性更为敏感。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.06756,
  title  = {Metastable behavior of Urbach tail states in BaTiO3 across phase transition},
  author = {Vikash Mishra and Archna Sagdeo and Kamal Warshi and Hari Mohan Rai and Shailendra K. Saxena and Rajesh Kumar and P. R. Sagdeo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06756},
  year   = {2016}
}