交变电场诱导的静态与流体动力学周期结构：SmZA相中的研究
软凝聚态物质
2025-03-31 v1
摘要
本文报告了交变电场(0.1-300 kHz)对DIO薄膜抗铁电SmZA相平面层的作用。显著结果包括：(a) 在10-150 kHz频率范围内，出现一次主要分叉，形成准稳态周期不稳定结构，其电压阈值Uc与初始主向的波矢qc分别随频率的平方和线性函数；且主向扭曲在相邻条纹间改变符号；(b) 在较高电压下，从调制平面态过渡到均匀态；(c) 在10-40 kHz频率范围内的进一步升压中，出现第三次分叉，形成 travelling wave 周期态。我们对这些发现作出如下解释：低电压不稳定性类似于高温无极性液晶相中观察到的现象，属于介电反转频率区域的电氢流体(EHD)不稳定性；主向的扭曲源于SmZA层在书架几何中的波浪形变形；在无周期结构的SmZA中间均匀态中，层极化P与施加场E之间存在线性耦合，导致相邻层之间发生P的几何 scissors 型互相重新取向；在更高电压下，介质发生向铁电液晶相的场诱导相变，极化随交变场变化，周期EHD不稳定性类似于介电 regime 中的行为。介质的极向量对称性通常导致产生 travelling wave。
引用
@article{arxiv.2503.22266,
title = {Static and hydrodynamic periodic structures induced by AC electric fields in the antiferroelectric SmZA phase},
author = {K. S. Krishnamurthy and S. Krishna Prasad and D. S. Shankar Rao and R. J. Mandle and C. J. Gibb and J. Hobbs and N. V. Madhusudana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22266},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 20 figures, paper under review in Phys Rev E