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强关联分子导体中由电子铁电性引起的缓慢与非平衡动力学

强关联电子 2023-11-06 v2 材料科学

摘要

结合电阻涨落(噪声)与介电谱学,我们研究了有机导体 κ\kappa-(BETS)2_2Mn[N(CN)2_2]3_3 中弛豫型电子铁电性的本质,该系统代表了更广泛的一类材料,其中二聚分子晶格上电子的强关联导致绝缘基态。两种互补的谱学揭示了明显的低频动力学。通过介电谱,我们探测到在金属-绝缘体转变温度 TMI25T_{\rm{MI}}\sim 25\,K 以下典型的弛豫型铁电体本征弛豫。电阻噪声谱揭示了 TMIT_{\rm MI} 以上波动的双能级过程,其与应用电场强耦合,这是涨落极化纳米区(PNR,即集体涨落的量子电偶极子团簇)的特征。PNR 在金属-绝缘体转变之前预先形成。冷却穿过 TMIT_{\rm MI} 时,低频 1/f1/f 型涨落的急剧增加与载流子动力学的减慢,伴随着强非平衡动力学的出现,表明相互作用偶极团簇的玻璃化转变,其标度性质与液滴模型一致。纳米尺度极化团簇的冻结与非平衡动力学被认为是有机弛豫型电子铁电体的共同特征,并在描述这些材料的理论模型中需要被考虑。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.17242,
  title  = {Slow and Non-Equilibrium Dynamics due to Electronic Ferroelectricity in a Strongly-Correlated Molecular Conductor},
  author = {Tatjana Thomas and Yassine Agarmani and Steffi Hartmann and Mark Kartsovnik and Natalia Kushch and Stephen M. Winter and Sebastian Schmid and Peter Lunkenheimer and Michael Lang and Jens Mueller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17242},
  year   = {2023}
}