钙钛矿弛豫铁电体的铁电相变建模及一种新的相应求解方法
材料科学
2018-06-15 v1
摘要
首次应用三维随机位置伊辛模型（3D-RSIM）结合伪自旋（PSs）的Glauber动力学，详细研究钙钛矿弛豫铁电体（PRFEs）的弛豫子-铁电相变（RFPT）。为求解该模型，我们提出了一种新方法——伪自旋串平均场（MF-PSSs）。我们发现：1）3D-RSIM是由永久顺电子子系统（PPSS）、低转变温度铁电子系统（LTT-FSS）和高转变温度铁电子系统（HTT-FSS）组成的混合系统，这三个子系统的含量随模型的PS浓度（phi）变化；2）当phi < phi_p（phi_p为3D-RSIM的渗流阈值）时，HTT-FSS主导整个系统。冷却时，系统经历非均匀扩散铁电相变（IDFPT），且随phi增大，表现出从临界型、逐渐经Vogel-Fulcher型到Arrehnius型变慢的交叉。具体地，我们从PSs关联弛豫的实 susceptibility 峰值温度（Tm）与角频率（omega）的关系中观察到该交叉；3）当phi = phi_p时，三个子系统含量相当。然而随温度降低，整个系统的自发极化与比热呈现IDFPT，但Tm随omega向低温移动直至0K。由于PPSS的弛豫时间在低温迅速增大并在0K发散，在有限速率冷却过程中，PPSS必在某一温度冻结，即发生PS玻璃转变。简言之，随phi增大，3D-RSIGM逐渐从IDFPT系统演化为PS玻璃系统，phi_p为该演化的特征浓度。此外，基于PSs与晶格的耦合，我们还给出了Burns转变的一种新可能机制。
引用
@article{arxiv.1806.05224,
title = {Modeling the Ferroelectric Phase Transition in Perovskite Relaxors and New Corresponding Solving Method},
author = {Yi-Neng Huang and Li-Li Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.05224},
year = {2018}
}
备注
48 pages, 20 figures