将钙钛矿固溶体的准同型相界理解为一种受阻态
介观与纳米尺度物理
2021-04-14 v1 应用物理
摘要
具有化学组成 A(CDO 的钙钛矿固溶体，其中过渡金属 C 和 D 置换占据钙钛矿晶格的 B 位，因其介电、压电及其他性质而在多种应用中备受关注。这类固溶体的一个显著特征是\emph{准同型相界}（MPB），即晶体对称性发生变化的成分边界。关键在于，人们早已观察到在 MPB 处介电、压电性能以及陶瓷的极化能力均急剧增强。尽管这推动了对钙钛矿 MPB 的大量研究，但关于无序作用的一些重要问题仍悬而未决。我们采用一种基于具有长程相互作用的随机场伊辛模型的新方法来解决这些问题，该模型包含了介观尺度物理的基本要素。我们表明，在此方法中 MPB 作为一种受阻态自然涌现，其中稳定性在两个定义明确的相之间发生交换。具体而言，长程相互作用抑制了远离 MPB 成分处的无序，但在稳定性发生交换时则无法做到这一点。此外，该方法还预测了若干实验观察到的特征，如碎片化畴图案以及在 MPB 处更强的极化能力。该模型所提供的见解也暗示了利用 MPB 实现具有强铁电-铁磁耦合的全新材料的的可能性。
引用
@article{arxiv.2011.00752,
title = {Understanding the morphotropic phase boundary of perovskite solid solutions as a frustrated state},
author = {Ying Shi Teh and Jiangyu Li and Kaushik Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00752},
year = {2021}
}