原子振动频率依赖各向异性的实空间可视化
材料科学
2025-09-23 v1 仪器与探测器
摘要
材料的基本介电特性，与拓扑极化激元模式和各向异性热导率等引人入胜的现象交织在一起，源于原子振动的各向异性。传统上，X射线衍射技术被用于估计不同元素的热椭球，尽管缺乏所需的空间和能量分辨率。在此，我们引入一种利用暗场单色化电子能量损失谱进行动量选择性振动谱分析的新方法，使得能够绘制声子极化矢量的变化图。通过将该技术应用于中心对称的立方相钛酸锶，我们成功辨别了两类氧原子，由于其与频率相关的热椭球，在60 meV以下和以上表现出相反的振动各向异性。该方法为在特定晶位上以前所未有的空间分辨率可视化多种元素的声子本征矢量建立了新途径，从而深入探索介电、光学和热特性研究的未知领域。
引用
@article{arxiv.2312.01694,
title = {Real-Space Visualization of Frequency-Dependent Anisotropy of Atomic Vibrations},
author = {Xingxu Yan and Paul M. Zeiger and Yifeng Huang and Haoying Sun and Jie Li and Chaitanya A. Gadre and Hongbin Yang and Ri He and Toshihiro Aoki and Zhicheng Zhong and Yuefeng Nie and Ruqian Wu and Ján Rusz and Xiaoqing Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01694},
year = {2025}
}