铁电体非线性 terahertz 介电响应性理论
材料科学
2025-11-04 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
发展了用于预测 bulk 及受应变薄膜铁电体中连续电磁波下离子极化非线性介电响应性的解析理论。基于范德华-金斯贝斯-德维尼希尔理论框架，采用求解离子极化非线性运动方程的扰动方法，推导了作为频率、温度和应变函数的完整二阶非线性介电张量。该理论预测在应变稳定单斜系铁电相且在应变 SrTiO3 薄膜靠近其温度驱动的二阶铁电-准电气相变临界点处的 BaTiO3 薄膜中，二阶介电响应性显著增强且介电损耗相对较低。这一工作为预测和利用铁电材料与 THz 波之间的非线性相互作用建立了理论框架，更广泛地表明了超越静态和准静态极限后，应变工程化铁电体非线性动力学特性的激动人心的机遇。
引用
@article{arxiv.2405.01751,
title = {Theory of nonlinear terahertz susceptibility in ferroelectrics},
author = {Yujie Zhu and Taorui Chen and Aiden Ross and Bo Wang and Xiangwei Guo and Venkatraman Gopalan and Long-Qing Chen and Jia-Mian Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.01751},
year = {2025}
}