纳米尺度 CuInP$_2$S$_6$ 中的应力诱导相变
材料科学
2021-08-11 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
利用 Landau-Ginsburg-Devonshire 方法以及可得的实验结果，我们重构了层状铁电体 CuInPS（CIPS）的热力学势，其有望适用于宽泛的温度与外加压力范围。对不同外加压力下介电常数与晶格常数的温度依赖关系的分析，意外揭示了非线性电致伸缩在该材料中至关重要的角色。在纳入非线性电致伸缩后，我们计算了块体 CIPS 的温度-压力相图与自发极化。利用重构的四阱热力学势的系数，我们研究了薄外延 CIPS 薄膜中的应变诱导相变，以及 CIPS 纳米颗粒中的应力诱导相变，其形状由长针状变化到扁盘状。我们揭示了失配应变、弹性应力与形状各向异性对纳米尺度 CIPS 极化性质与相图的强烈影响。此外，我们推导了可实现对纳米尺度 CIPS 极化性质进行弹性调控的解析表达式。因此所得结果对于纳米尺度层状纳米铁电体的应变工程具有特别的意义。
引用
@article{arxiv.2103.14716,
title = {Stress-Induced Phase Transitions in Nanoscale CuInP$_2$S$_6$},
author = {Anna N. Morozovska and Eugene A. Eliseev and Sergei V. Kalinin and Yulian M. Vysochanskii and Petro Maksymovych},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14716},
year = {2021}
}
备注
23 pages including 6 figures and 2 appendixes