本征铁电金属的理论预言
材料科学
2016-04-08 v1
摘要
金属可能支持铁电性的可能性是一个开放问题。Anderson和Blount指出某些马氏体相变涉及反演对称性破缺以及极轴的正式存在，因此对于经历中心对称(CS)到非CS结构转变的金属(Cd2ReO7、LiOsO3)或本征非CS的金属(SrCaRu2O)，以及对于极化畸变在掺杂或邻近效应引起的适度金属性下依然存在的铁电绝缘体，已被声称具有“金属铁电”行为。然而，据我们所知，这些体系以及其他任何体系都未体现真正具有本征可切换极化和本征金属性在单相中共存的铁电金属。本文报道了此类物质的首个理论预言。通过第一性原理计算，我们表明层状钙钛矿Bi5Ti5O17在费米能级具有非零态密度和类金属电导率，以及零场下的自发极化。进一步，我们预言Bi5Ti5O17的极化在原理上可切换，因为该材料符合充分的对称性要求；在实践上也可切换，因为Bi5Ti5O17能沿极化方向维持可观的势降，正如施加电偏压翻转其极化所需那样。
引用
@article{arxiv.1511.09312,
title = {Prediction of a native ferroelectric metal},
author = {Alessio Filippetti and Vincenzo Fiorentini and Francesco Ricci and Pietro Delugas and Jorge Íñiguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.09312},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 8 figures, 1 table