BaTiO3 中的单斜 (Mc) 相及电场诱导的相变
材料科学
2014-09-08 v1
摘要
几十年来众所周知，在钙钛矿家族中少数几种铁电化合物（即 BaTiO3、KNbO3、PbTiO3、Na1/2Bi1/2TiO3）中，BaTiO3 在多晶形态下的介电和压电性能在室温下显著高于其他化合物。此外，类似于表现出准同型相界的铁电合金，BaTiO3 单晶在室温下沿偏离自发极化方向极化时，表现出异常大的压电响应。迄今为止，从结构角度尚未解释 BaTiO3 中的这些异常特征。在本工作中，我们利用高分辨率同步辐射 X 射线粉末衍射、原子分辨率像差校正透射电子显微镜，结合一种新颖的粉末极化技术，揭示了：(i) BaTiO3 的平衡态特征为微妙的单斜 (Mc) 相与四方相共存；(ii) 强电场在 300 K 下诱导出了正交相。这些结果表明，室温下的 BaTiO3 处于不稳定区域，因此这种不稳定性是 BaTiO3 与其他同类铁电钙钛矿化合物相比具有异常介电和压电性能的根本因素。结果证明，室温下的纯 BaTiO3 更接近于靠近准同型相界的铅基铁电合金，其中极化旋转和电场诱导的铁电 - 铁电相变在影响压电行为方面起着根本作用。
引用
@article{arxiv.1409.1692,
title = {Monoclinic (Mc) phase and electric field induced phase transformation in BaTiO3},
author = {Ajay Kumar Kalyani and Dipak Khatua and B. Loukya and Ranjan Datta and Andy N. Fitch and Anatoliy Senyshyn and Rajeev Ranjan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1692},
year = {2014}
}
备注
24 pages, 9 figures 2 Tables