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通过等对称电子双稳态在室温下稳定材料的低对称性功能

材料科学 2024-11-19 v1

摘要

对称性破缺对于控制材料的铁电、铁弹和/或铁磁功能至关重要,这些功能使其能够应用于传感器、存储器、换能器或致动器。通常,铁性相源于降温对称性破缺,因为热力学定律规定有序的低熵相在低温下形成,这限制了许多材料在室温下的实际应用。已观察到罕见的升温对称性破缺实例,但其驱动力往往仍不清楚。在此,我们通过磁性、DSC和X射线衍射测量,报道了一种在自旋交叉材料中于高温发生的铁弹对称性破缺。我们的DFT计算和基于朗道相变理论的模型解释了分子自旋态的协同热切换如何通过耦合的Jahn-Teller畸变在高温下驱动铁弹对称性破缺。铁弹材料具有丰富的特性,在存储器、多功能和新型可控器件中具有重要应用。软功能材料中的电子双稳态代表了一个重要的熵增益来源,能够克服对称性破缺的熵成本,这为稳定先进材料的高温、低对称性铁性功能开辟了新的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11418,
  title  = {Stabilizing low symmetry-based functions of materials at room temperature through isosymmetric electronic bistability},
  author = {Francisco Javier Valverde-Muñoz and Ricardo Guillermo Torres Ramírez and Elzbieta Trzop and Thierry Bataille and Nathalie Daro and Dominique Denux and Philippe Guionneau and Hervé Cailleau and Guillaume Chastanet and Boris Le Guennic and Eric Collet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11418},
  year   = {2024}
}