BST 中 Sr 诱导的偶极子散射：基于可迁移键价势 MD 模拟的洞察

为了设计下一代铁电体，对其宏观性质的微观理解至关重要。实现铁电与介电现象原子级描述的一种手段是经典分子动力学模拟。此前，我们已表明基于键价分子动力学（BVMD）方法的原子间势可用于研究若干钙钛矿氧化物及固定组分二元和三元合金中的结构相变、铁电畴成核与畴壁迁移。然而，大多数现代器件使用可变组分的钙钛矿氧化物合金，如 Ba$_x$Sr$_{1-x}$TiO$_3$（BST）。在本文中，我们将键价方法推广至 BST 固溶体，并由此表明各元素的势参数在不同 $x$ 的材料间是可迁移的。利用该势，我们进行了 BVMD 模拟，研究了 BST 晶格常数、Ti 位移和铁电极化的温度与组分依赖性，发现我们的预测与实验及第一性原理理论相符。此外，基于对局域偶极子分布的详细分析，我们证明用 Sr 替代 Ba 会扰乱偶极子、降低全局极化，并增强铁电-顺电相变的序-无序特征。