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抗铁电 PbZrO3 中的涡旋与反涡旋

材料科学 2025-02-11 v1

摘要

虽然铁电材料以电偶极平行排列而著称,但在适当的边界条件下,这些偶极可以自组织成涡旋、反涡旋及其他非平凡拓扑结构。相较之下,关于抗铁电材料(即表现出电偶极反平行排列的材料)是否或如何表现出涡旋或反涡旋,已知有少量。本研究利用先进的 aberration-corrected 扫描透射电子显微镜,发现铁乏电 PbZrO3 原子尺度(反)涡旋存在于铁乏弹性域壁中。该发现通过基于深度学习原子势的第一性原理模拟和连续场建模得到支持,并解释了其背后的物理机制。这一发现将手性拓扑结构领域扩展到了抗铁电材料中。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.05852,
  title  = {Vortices and antivortices in antiferroelectric PbZrO3},
  author = {Ying Liu and Huazhang Zhang and Konstantin Shapovalov and Ranming Niu and Julie M. Cairney and Xiaozhou Liao and Krystian Roleder and Andrzej Majchrowski and Jordi Arbiol and Philippe Ghosez and Gustau Catalan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05852},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages/4 figures main paper, 31 pages total including supplementary information