亚稳态钙钛矿 BiFe0.5Sc0.5O3 的极性与反极性多型
强关联电子
2015-06-19 v1 材料科学
摘要
在高压（6 GPa）和高温（1500 K）条件下合成的亚稳态钙钛矿 BiFe0.5Sc0.5O3，通过加热/冷却热循环下的不可逆行为，获得了两种不同的多型：反极性 Pnma 和极性 Ima2。Ima2 相代表一种原创类型的倾斜铁电结构，其中 Bi3+ 阳离子分别沿正交 [110]p 和 [1-10]p 伪立方方向表现出极性和反极性位移，并结合了绕极轴的反相八面体倾斜。Pnma 和 Ima2 两种结构修饰均表现出长程反铁磁有序，并在 TN ~ 220 K 以下具有弱铁磁分量。基于一般现象学方法对偶极子、磁性和弹性序参量之间耦合的分析表明，两相中的弱铁磁性主要由反相八面体倾斜的存在引起，其轴性性质直接代表了 Dzyaloshinskii 矢量的相关部分。极性 Ima2 相中允许的自发磁化的磁电贡献由五次自由能不变量描述，预计其值较小。
引用
@article{arxiv.1403.4078,
title = {Polar and antipolar polymorphs of metastable perovskite BiFe0.5Sc0.5O3},
author = {D. D. Khalyavin and A. N. Salak and N. M. Olekhnovich and A. V. Pushkarev and Yu. V. Radyush and P. Manuel and I. P. Raevski and M. L. Zheludkevich and M. G. S. Ferreira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4078},
year = {2015}
}