揭示六方 LaN 中的反极化有序结构及压力可调相态
材料科学
2026-05-22 v1
摘要
我们利用第一性原理密度泛函理论预测了六方 LaN 中的反极化不稳定性。从非极化的六方相开始，我们识别出极化和反极化的 zone-center 声子不稳定性。极化和反极化模的凝聚分别稳定了动态稳定的 wurtzite (WZ) 相和一个具有六方反极化 (AP) 相的相。该 AP 相在单元内表现为交替的局部极化且宏观极化为零。室温下，AP 相相对于 WZ 相是亚稳定的，WZ 与 AP 相之间存在有限的能垒，表明可能通过 AP 中间态实现极化开关。随着压力的增加，WZ 与 AP 相之间的能垒减小，表明在极化与反极化状态之间实现可调性。AP 相中亚晶格极化随压力增大，而在 WZ 相中则下降。我们进一步发现，随着压力的增加，LaN 的 rock-salt 和 tetragonal 相比六方相 (AP 和 WZ) 更为稳定。因此，在低压 regime 中实现 AP 相更为有利，六方相仍保持能量竞争。这些结果表明了压力驱动的极化与反极化相在 LaN 中的竞争，并指向该二元氮化物系统具有反铁电-like 行为。
引用
@article{arxiv.2605.21767,
title = {Uncovering Antipolar Ordering and Pressure-Tunable Phases in Hexagonal LaN},
author = {Atanu Paul and Laurent Bellaiche and Charles Paillard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21767},
year = {2026}
}