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Sn(Pb)$_2$P$_2$S(Se)$_6$ 铁电体中的量子顺电态与临界行为

材料科学 2021-02-03 v1

摘要

Sn(Pb)2_2P2_2S(Se)6_6 材料中的偶极有序可通过化学替代进行调控,从而在相图的不同区域实现铁电量子相变以及量子玻璃或弛豫子型现象。Ge 杂质的引入提高了 Sn2_2P2_2S6_6 晶体的相变温度,并在其中引发了更显著的 Ising 型临界反常;它不改变 Sn2_2P2_2(Sex_xS1x_{1-x})6_6 混合晶体中 Lifshitz 点 xLPx_{\textrm {LP}} 的坐标,却在量子顺电体 Pb2_2P2_2S6_6 中诱导出铁电相变,并在 (Pb0.7_{0.7}Sn0.3_{0.3})2_2P2_2S(Se)6_6 晶体中引发非均匀极化有序。对于 Pb2_2P2_2S6_6 晶体,量子临界区中介电 susceptibility 的实部随 1/T21/T^2 变化,而非单轴材料所预期的 1/T31/T^3 行为。这可部分由 Sn(Pb)2_2P2_2S(Se)6_6 体系半导体材料中的屏蔽现象解释,该现象削弱了长程电偶极相互作用,并在高温下提供了靠近 Lifshitz 点(由热扩散率研究)的临界行为,类似于短程相互作用体系的预测。在低温下,Pb2_2P2_2S6_6 晶体中的量子临界行为可由极化与反极化涨落之间的非线性耦合确立。Ge 杂质在 Pb2_2P2_2S6_6 晶体中引起热导率增加,这通过软光学声子对声学声子共振散射的减弱得以解释,原因在于铁电相极化团簇的出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.09966,
  title  = {Quantum paraelectric state and critical behavior in Sn(Pb)$_2$P$_2$S(Se)$_6$ ferroelectrics},
  author = {I. Zamaraite and V. Liubachko and R. Yevych and A. Oleaga and A. Salazar and A. Dziaugys and J. Banys and Yu. Vysochanskii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09966},
  year   = {2021}
}