铁电弛豫子中的量子临界点：填充钨青铜 K3Li2Ta5O15 与铅烧绿石 (Pb2Nb2O7)
材料科学
2018-08-29 v1
摘要
我们合成了四方钨青铜 K3Li2Ta5O15（KLT）陶瓷样品，并通过 X 射线、介电常数、超声谱与热容测量表征其相变。KLT 的空间群被报道为 P4/mbm 或 Cmmm，当固相合成所用封闭坩埚中挥发性 K 与 Li 的分压较高时发生正交畸变。数据显示强弛豫子行为，两个介电相对常数峰值所对应的温度随探测频率 f 从 1 MHz 降至 316 Hz 而下降：104 K Tm1 69 K，69 K Tm2 46 K。数据满足 Vogel-Fulcher 模型，对 {\epsilon}' 与 {\epsilon}" 外推的冻结温度在 f 0（趋于直流）时分别为 Tf1 = +15.8 与 -11.8 K，Tf2 = -5.0 与 -15.0 K。因此通过调节频率，该相变可被移至绝对零度，表明 KLT 具有弛豫子型量子临界点。此外，我们重新分析了 Pb2Nb2O7 烧绿石已有文献中的矛盾结果，其表明由于 Vogel-Fulcher 拟合的冻结温度低于绝对零度，它同样是一个弛豫子型量子临界点。由于介电数据中约 100 kHz 处显示的相变温度在极低频率下移至零开尔文以下，在零频率（直流）极限下采集的热容数据不应显示相变。这两种材料作为非钙钛矿基结构内可能的新型弛豫子型量子临界点均具前景，且有多个具低温相变的化合物被报道。
引用
@article{arxiv.1802.09827,
title = {Quantum Critical Points in Ferroelectric Relaxors: Stuffed Tungsten Bronze K3Li2Ta5O15 and Lead Pyrochlore (Pb2Nb2O7)},
author = {Rebecca M. Smith and Jonathan Gardner and Finlay D. Morrison and Stephen E. Rowley and Catarina Ferraz and M. A. Carpenter and Jiasheng Chen and Jack Hodkinson and Siân E. Dutton and J. F. Scott},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09827},
year = {2018}
}