铁电离子导体中极化的独特特征

兼具离子导体性质的铁电体为具有高可调性的新型应用提供了可能，尤其是当同一原子物种导致这两种现象时。特别是在居里温度稍下方的温度下，随着可动物种在受控方式下越过控制离子传导的能垒而被驱动，极化态可能得以维持，从而实现对极化的独特控制。这一可能性最近在 CuInP2S6 中得到证实，它是一种层状铁电离子导体，其中 Cu 离子同时导致铁电性和离子传导。在此，我们表明，在铁电体中使用现代极化理论计算演化原子构型极化的常用方法，即位移离子的协同（同步）迁移，并不适合描述 Cu 离子跨越范德瓦耳斯间隙时的极化演化。我们引入了一种异步 Cu 迁移方案，它反映了 Cu 离子迁移的物理过程，解决了这些困难，并描述了正常铁电翻转以及跨越范德瓦耳斯间隙的跃迁中的极化演化，为讨论铁电离子导体提供了统一框架。