名义中心对称相中的压电性
材料科学
2021-09-27 v1
摘要
化合物相常表现出相对于其名义平均晶体学对称性为对称性所禁阻的性质，即便无明显外禀原因（缺陷、应变、不完善）。本文中，我们研究名义中心对称材料中的宏观反演对称性破缺，并在 15 种化合物、18 个样品与 21 个不同相中测量了谐振压电谱（RPS）与谐振超声谱（RUS），包括未极化铁电体、顺电体、弛豫铁电体、铁弹体、初始铁电体以及低缺陷浓度的各向同性材料，即 NaCl、熔融石英与 CaF2。我们排除了挠曲电效应作为观测压电性的来源，却在所有这些样品的名义立方相中观测到压电性。通过将 RPS 强度按 RUS 缩放，我们以单晶石英为标准校准了有效压电系数。利用该缩放，我们确定了名义非压电相中的有效压电模量，发现“对称性禁阻”压电效应范围从 1 pm/V 到 10E-5 pm/V。未极化铁电相的数值仅略高于同材料顺电相中的数值。最低系数远低于常规压电测量的检测极限，并证明 RPS 是一种超高灵敏度的压电测量方法。我们提出，名义中心对称材料与无序未极化铁电体中的对称性破缺压电性是普遍存在的。
引用
@article{arxiv.2109.12074,
title = {Piezoelectricity in Nominally Centrosymmetric Phases},
author = {Oktay Aktas and Moussa Kangama and Gan Linyu and Gustau Catalan and Xiangdong Ding and Alex Zunger and Ekhard K. H. Salje},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12074},
year = {2021}
}