通过超晶格工程调控光致伸缩效应

我们报告了对单畴 (PbTiO$_{3}$)$_{n}$/(SrTiO$_{3}$)$_{n}$ 超晶格（$n=1\text{--}5$）中光致机械变形的系统第一性原理研究。我们揭示这些异质结构中的光致伸缩效应在量和质上均依赖于化学周期 $n$。具体而言，我们表明通过改变化学周期，可以诱导正或负的光致伸缩效应。我们还提出了一个简单的解析模型来解释所计算的变形。我们的发现表明超晶格结构可能是设计新型光机械应用的关键。