高正交钙钛矿中的普遍极性不稳定性

新型多铁性ABO$_3$钙钛矿的设计因必需磁性阳离子的存在和普遍的反铁畸变模式而复杂化，这两者都抑制了极性畸变。通过第一性原理模拟，我们观察到自由能中四线性和三线性不变量的存在，将A位和B位的倾斜和反极性运动耦合到极性模式，在具有小容差因子的广泛磁性钙钛矿中驱动了向非中心对称$Pna2_1$对称性的雪崩式转变——克服了上述限制。我们发现$Pna2_1$相在拉伸外延应变下尤其有利，导致意想不到但技术上有用的面外极化。我们利用这一机制预测了各种新型多铁性材料，这些材料显示出有趣的磁电特性，且极化切换势垒很小。