Structural, Electrical Properties and Dielectric Relaxation in Na+ Ion Conducting Solid Polymer Electrolyte
本文报道了由PEO_8-NaPF_6 + x wt.组成的钠基固体聚合物电解质膜的结构、微观结构、电性能、介电性能和离子动力学。% SN。用XRD和FESEM研究了样品的结构和表面形貌。通过FTIR分析了聚合物、盐和SN之间的不同微观相互作用。介电常数和损耗角正切使我们能够估计直流电导率，介电强度，双层电容和弛豫时间。损耗角正切弛豫峰向高频侧移动，表明弛豫时间缩短，离子动力学加快。此外，各种弛豫时间之间的关系......它是系统地发展起来的。离子电导率已估计在整个频率窗口，包括JPL和显示强烈的依赖于SN含量。sigma表示法...通过突出Cole-Cole图中的色散区域来探索离子动力学（........）在较低的频率窗口和半径的增加表明弛豫时间的减少。一个很有说服力/逻辑的计划已被提出证明记录的实验数据。
2018-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Structure and dielectric response in the high $T_c$ ferroelectric Bi(Zn,Ti)O$_3$-PbTiO$_3$ solid solutions
采用理论计算和实验研究相结合的方法，对\em Bi（Zn，Ti）O $_3$ -（1- $x$）PbTiO $_3$（BZT-PT）固溶体进行了研究.我们发现Zn 4 $p$和O 2 $p$轨道之间的杂化允许形成短的、共价的Zn-O键，使得A位和B位位移之间的有利耦合成为可能。这导致大的极化、强的四方性和升高的铁电到顺电相变温度。在90 $^\circ$畴界附近的局部结构中的不均匀性可以从中子和X射线衍射谱中的不对称峰加宽中推断出来。这些非本征效应使得铁电-顺电相变在BZT-PT固溶体中扩散。
2006-04-10 cond-mat.mtrl-sci
A meta-generalized gradient approximation-based time-dependent and dielectric function dependent method for optical properties of solid materials
本文提出结合metaGGA密度泛函与介电函数mBSE的含时方法，以较低计算成本预测体相和二维材料的光吸收、激子结合能与寿命。
2024-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Novel Numerical Methods for Measuring Distributions of Space Charge and Electric Field in Solid Dielectrics with Deconvolution Algorithm
本文研究了用压力波传播法测量直流下空间电荷分布的反褶积算法。本文提出了一个新的第一类Fredholm积分方程，它包含了空间电荷分布，而不需要偏微分算子。研究了基于Tikhonov正则化方法求解该积分方程和原始PWP方程的数值方法。通过数值仿真研究了信噪比（SNR）的影响，并与其他算法进行了比较。通过对低密度聚乙烯样品的测量，成功地得到了电场分布的数值解。
2007-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Simple and accurate screening parameters for dielectric-dependent hybrids
基于线性响应时间相关的密度泛函理论，从压缩性求和规则出发，构造了一个简单有效的屏蔽参数。当应用到介电依赖的混合（DDH），它变得非常准确的散装固体相比，从拟合模型介电函数或依赖于材料的价电子密度。本文提出的筛选参数的构造方法简单实用。以这种方式开发的筛选参数在物理上是有吸引力的，实际上是有用的，因为它是直接获得使用的平均超过单位晶胞体积的散装固体，绕过高层次的计算取决于随机相位近似的介电函数。此外，我们已经得到了一个非常好的准确性的能带隙，位置的占用d-带，电离势，光学性质的半导体和绝缘体，和几何形状的散装固体（平衡晶格常数和体积模量）从构建的DDH。
2023-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric dependent hybrid functionals for heterogeneous materials
我们推导出一个介电依赖的混合泛函，它准确地描述了异质界面和表面的电子性质，以及三维和二维散装固体。的功能，它不包含任何可调参数，是一个推广的自洽的混合泛函引入均匀固体，其中屏蔽库仑相互作用定义使用空间变化的，局部介电函数。后者是确定自洽使用密度泛函计算在有限的电场。我们目前的结果的带隙和介电常数的3D和2D的散装材料，和带偏移的接口，显示出的准确性可比的GW计算。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Reflection Electron Energy Loss Spectra (REELS) for Determination of the Dielectric Function of Solids: Fe, Co, Ni
一个简单的程序开发，同时消除多重散射的贡献，从两个反射电子能量损失谱（REELS）测量在不同的能量或不同的实验几何配置。该程序提供了微分逆非弹性平均自由程（DIIMFP）和微分表面激发概率（DSEP）。唯一需要的输入参数是弹性散射的微分截面和非弹性平均自由程（IMFP）的合理估计。反褶积不需要关于表面激发的先验信息。通过将DSEP和DIIMFP与理论拟合，可以使用检索的DIIMFP和DSEP来确定固体的介电函数。最后，光学数据可以用来计算（微分和总）非弹性平均自由程和表面激发概率。该程序适用于铁，钴和镍和检索的光学数据，以及非弹性平均自由程和表面激发参数来自它的值在文献中较早的报道进行了比较。在所有情况下，合理的协议之间找到目前的数据和早期的结果，支持程序的有效性。
2006-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Lorentz Covariance of Dirac Electrons in Solids: Dielectric and Diamagnetic Properties
我们研究固体中狄拉克电子的电动力学（例如，铋）通过与量子电动力学（QED）进行比较。结果表明，洛伦兹协方差与狄拉克电子在固体中的介电和抗磁性之间的显着相关性的结果，导致显着增强介电常数直接链接到众所周知的现象，大抗磁性。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Many-body interactions in the dielectric theory of stopping power of solids for classical and quantum projectiles
Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics（弗里茨·哈伯分子动力学研究中心）；Institute of Chemistry, the Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学化学研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）；Departamento de Polímeros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad del País Vasco (UPV-EHU)（巴斯克大学化学学院先进聚合物与材料系：物理、化学与技术）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
研究固体对经典和量子射弹阻止本领的介电理论中的多体相互作用，通过纳入交换与关联核$f_{xc}(\qv,\omega)$，发现其在晶体中电荷减速作用更显著，低速时能改善理论与实验比较，高速时作用可忽略。
2026-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Chemical pressure effects on structural, dielectric and magnetic properties of solid solutions Mn3-xCoxTeO6
研究了Co ~（2+）掺杂对多铁性阻挫反铁磁体Mn_3 Te_（O_6）的结构、磁性和介电性能的影响。采用固相反应法制备了Mn 3-xCoxTeO 6固溶体系列陶瓷样品。X射线和中子粉末衍射和电子显微镜技术相结合的量热，介电和磁性测量的晶体结构和物理性能的温度和成分的依赖关系进行了研究。结果表明，在5-295 K温度范围内，x ≤ 2.4的化合物均具有纯Mn_3TeO_6（空间群R-3）的三角刚玉结构，晶格常数a、c和晶胞体积V随Co ~（2+）浓度的增加而线性减小.低温磁化率和热容数据证明了所有样品的反铁磁有序性. Neel温度随Co ~（2+）浓度x线性增加。Curie-Weiss高温磁化率拟合结果表明，磁阻挫随x的增加而减小。Mn_3 TeO_6的磁结构可以描述为一个k = [0，0，kz]的磁调制自旋态和MnO_6八面体链内的椭圆自旋螺旋序。随着Co ~（2+）浓度的增加，传播矢量kz从0.453（x = 0）变化到0.516（x = 2.4）。磁各向异性也发生变化，导致螺旋基面的重新取向。讨论了Mn 3-xCoxTeO 6中长程序电偶极子和磁矩共存的可能性。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Optical and dielectric study of Mn doped PrFeO3 ceramics
采用固相反应法合成了PrFe_（1-x）Mn_xO_3（x=0.0，0.1，0.3，0.5）多晶样品，研究了其结构、光学和介电性能
2013-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Large Dielectric Constant with Large Remnant Polarization and Evidence of Magnetoelectric Coupling in Multiferroic La modified BiFeO3-PbTiO3 Solid Solution
超晶格反射的存在以及粉末中子和X射线衍射数据的详细分析表明，富La（BF $_{0.50}$ -LF $_{0.50}$）$_{0.50}$ -（PT）$_{0.50}$（BF-LF-PT）在环境条件下具有空间群为\textit{$R3c$}的铁电菱形晶体结构。晶格参数、倾斜角、计算的极化$(P_{s})$、体积以及超晶格和磁反射的积分强度的温度依赖性在170 K附近显示出异常。在$473K \leq T \leq 573K$温度范围内进行阻抗谱、介电和交流电导率测量，以探测$T_c^{FE}$附近具有大介电常数的大剩余极化和频率依赖性宽跃迁的起源。阻抗谱测量的结果清楚地显示了在整个频率范围（$10^{3}$ Hz $\leq f\leq 10^{7} $ Hz）内晶粒和晶界的贡献。可以得出结论，与晶粒相比，晶界的电阻性和电容性更大，导致样品中的不均匀性，从而引起宽频率依赖的介电异常。介电常数和剩余极化值的增加可能是由于颗粒界面和晶界处电荷堆积引起的空间电荷极化。在$T_c^{FE}(\sim 523$ K）下使用Maxwell-Wagner模型拟合介电常数（$ε^{\prime\prime}$）的虚部与频率数据，并且模型与高达$10^{5}$ Hz的数据拟合得非常好。磁介电测量证明样品在$\sim 170$ K开始表现出磁电耦合，这也被中子衍射数据所验证。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Accurate Dielectric Response of Solids: Combining the Bethe-Salpeter Equation with the Random Phase Approximation
本文提出BSE+方法，将类BSE的四点不可约极化率方程与含RPA高能跃迁的两点Dyson方程结合，以与BSE相当的计算成本获得更快的基组收敛，并在半导体和绝缘体的折射率及电子能量损失谱计算中优于BSE和RPA。
2023-11-30 cond-mat.mtrl-sci
On a universal relation for defects in solids
我们表明，缺陷数据参数相关的各种缺陷过程，例如，形成、迁移、介电弛豫参数等都服从一个普遍规律。特别地，缺陷熵与所考虑的工艺无关地随缺陷熵缩放。本文给出了SrF $_2$的一个具体例子，考虑了掺杂Ce、Eu和Gd三价离子的晶体的介电弛豫参数（R $_1$弛豫机制），阴离子Frenkel形成的参数以及阴离子空位迁移和阴离子间隙运动的参数。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Structure and dielectric properties of BFN-KN solid solutions synthesized through solution combustion route
本研究采用溶液燃烧反应法合成不同组分的BFN-KN双钙钛矿固溶体，探究组分变化对其结构、带隙及介电极化行为的影响，明确了三个极化特征的成因，深化了对双钙钛矿介电性能的理解。
2024-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-fast relaxation of electrons in wide-gap dielectrics
在介电固体的导带中散射的低能电子应该表现得像布洛赫电子，并且将与原子晶格的扰动（即与声子）相互作用。因此，在固体的能带结构内的低能散射的基于声子的描述相对于常见的自由电子散射机制具有某些优势。此外，非弹性散射描述的介电能量损失函数。利用这些集体散射模型，我们模拟了绝缘体SiO2中激发电子的弛豫和衰减。在激发到几个eV的平均初始能量后，它们的能量弛豫在200 fs的短时间间隔内发生到完全热化。在前10 fs期间，一开始会出现与电子级联相关的非常快速的碰撞电离冷却，随后由于宽带隙电介质和绝缘体中的声子损失，衰减速度要慢得多。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci
The virtual crystal approximation revisited: Application to dielectric and piezoelectric properties of perovskites
我们提出了一种方法来实现的虚晶近似（VCA）的密度泛函方法的背景下的固溶体的性质的研究。我们的方法可以很容易地应用到任何类型的赝势，也有它可以用来获得估计的原子力，如果真正的原子存在，从而使洞察到预期的位移在真正的合金。我们应用Vanderbilt超软赝势方法预测了Pb（Zr[0.5]，Ti[0.5]）O[3]固溶体顺电相和铁电相的介电和压电性质。有序合金超级电池上进行的计算和与父母的化合物的数据进行比较证明了使用VCA钙钛矿固溶体的充分性。特别是，VCA方法再现了反常玻恩有效电荷和大值的压电系数。
1999-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Photonic band gap in isotropic hyperuniform disordered solids with low dielectric contrast
我们报告的第一个实验演示TE偏振光子带隙（PBG）在二维各向同性超均匀无序固体（HUDS）的介电介质制成的折射率对比度为1.6：1，非常低的PBG形成。该固体由包围空气填充单元的电介质壁的连接网络组成。通过与光子晶体和准晶体的直接比较，我们可以研究带隙特性随旋转各向同性的增加而变化。我们目前的结果，从数值模拟证明，在低折射率对比度的HUDS实验观察到的PBG具有零态密度。PBG与间隙上方和下方的互补谐振模式之间的能量差相关联，其中场主要集中在空气中或电介质中。HUD的固有各向同性可以提供前所未有的灵活性和自由度的应用（即。e.缺陷结构设计）不受晶体对称性的限制。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dielectric Response in Microscopically Heterogeneous Dielectrics: Example of KTaO_3:Nb
本文在铁电相变量子理论的框架内，以KTaO_3：Nb为例，讨论了量子顺电体固溶体的新实验数据。为了描述局部非均匀性的影响，渗流型理论与随机场的方法。
2002-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Determining the Dielectric Constant of Solid/Liquid Interfaces
本研究推导了固/液界面介电常数的解析公式，并通过振动和频光谱实验验证，填补了界面介电常数描述的关键空白。
2024-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Phase-coexistence and glass-like behavior in magnetic and dielectric solids with long range order
具有巨磁电阻效应的锰氧化物或锰氧化物中的相共存通常被认为是一种非均匀的基态。相共存的另一种解释是无序加宽的一级磁相变被动力学的玻璃状停滞所中断的表现，现在正逐渐得到认可。除了CMR锰氧化物之外，在具有长程磁序的两个状态之间的一阶相变的这种动力学停滞实际上已经在各种其他类别的磁性材料中观察到。一阶相变的动力学逮捕的基本共同特点进行了讨论的玻璃的现象。在介电固体和多铁性材料中，这种玻璃状的逮捕状态跨越无序影响的一阶相变的可能表现形式也进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Solid-State Dielectric Elastomer Switch for Soft Logic
在本文中，我们描述了一种可伸缩的固态电子开关材料，工作在高电压电位，以及开关材料基准测试技术，利用模块化的介电弹性体（人工肌肉）环形振荡器。该固态开关材料被集成到我们的振荡器中，该振荡器在16 s后自启动，并在3.25kV直流输入下以1.05Hz的频率进行5次振荡。基于镍填充聚二甲基硅氧烷（Ni-PDMS）的开关的材料设计方法在四个关键领域（即施加拉伸后的切换行为的锐度、电阻变化的幅度、易于制造和生产率）方面比以前的基于碳脂的开关有了显著改进。开关寿命被证明是在几十到几百个周期与当前的过程。一个有趣的和潜在的有用的应变为基础的开关滞后行为也被提出。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunable Solid State and Flexible Graphene Electronics
我们展示了可调固态和柔性石墨烯场效应器件（FED）制造使用聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）和氟化锂（LiF）复合电介质。增加复合电介质中LiF的浓度将所需的操作栅极电压从10 V显著降低到1V，从而导致电阻降低。对于复合材料中具有10%LiF浓度的石墨烯FED，在VD = -5 V下获得350和310 cm 2/Vs的电子和空穴迁移率。使用复合电介质还可以在柔性基板上实现优异的性能，而不会显著改变迁移率和电阻。获得了在300和750弯曲时迁移率变化仅为5%和12%的柔性FED。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonempirical Range-separated Hybrid Functionals for Solids and Molecules
介电相关的混合（DDH）泛函最近被证明可以产生精确的能隙和介电常数为各种各样的固体，在计算成本大大低于GW计算。在DDH泛函的定义中包含的精确交换的分数取决于（自洽）材料的介电常数。在这里，我们介绍了一个范围分离（RS）版本的DDH泛函中的短和长范围的组件匹配使用系统相关的，非经验的参数。我们表明，RS DDHS产生准确的电子性质的无机和有机固体，包括能隙和绝对电离势。此外，我们表明，这些泛函可以推广到有限系统。
2016-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Frequency-dependent dielectric function of semiconductors with application to physisorption
The dielectric function is one of the most important quantities that describes the electrical and optical properties of solids. Accurate modeling of the frequency-dependent dielectric function has great significance in the study of the long-range van der Waals (vdW) interaction for solids and adsorption. In this work, we calculate the frequency-dependent dielectric functions of semiconductors and insulators using the $GW$ method with and without exciton effects, as well as efficient semilocal density functional theory (DFT), and compare these calculations with a model frequency-dependent diele…
2016-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Scattering and Internal Friction in Dielectric and Metallic Films at Low Temperatures
我们测量了在抛光面上镀有各种介质薄膜和多晶金属薄膜的高纯硅片在0.05 K和1.0 K之间的导热。利用蒙特卡罗模拟分析的导电测量，我们已经确定了薄膜内的声子平均自由程，并发现他们都是短得多，甚至比在典型的散装非晶态固体，没有例外。我们还测量了这些薄膜在10 K以下的内耗，发现它们在低温下的内耗与非晶态固体的内耗在大小和温度无关性方面都惊人地接近，除了MBE Si和Al 5056合金，它们的内耗甚至比非晶态固体的内耗小得多。内耗结果表明，根据Tunnel模型，这些薄膜中的声子散射与其他非晶态固体中的声子散射相同，甚至比它们弱得多。因此，我们的结论是，热传导测量不支持这样的图像，即这些薄膜的晶格振动是玻璃状的，正如早先仅基于低温内摩擦测量对薄金属薄膜所推测的那样[Phys.Rev.B59，11767（1999）]。最值得注意的是，分子束外延硅薄膜具有和其它薄膜一样强的热声子散射，同时具有理想薄膜所具有的可以忽略不计的内摩擦。在这种薄膜中引起热声子强散射的无序是完全未知的。在薄介质和金属薄膜中观察到的非玻璃状声子散射现象值得进一步研究。
2000-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Random-Site Cation Ordering and Dielectric Properties of PbMg1/3Nb2/3o3-PbSc1/2Nb1/2o3
用助熔剂法生长了（1-x）PbMg_（1/3）Nb_（2/3）O_3-（x）PbSc_（1/2）Nb_（1/2）O_3（PMN-PSN）固溶体晶体。对于从0.1 < x < 0.65组成范围生长的晶体，观察到由于B-阳离子有序引起的X射线超晶胞反射。虽然有序域相当大（~50 nm），但对于x < 0.6的组合物观察到弛豫样介电行为。在生长的晶体中的介电常数最大值的扩散是最低的x = 0.6，并朝着固溶体的端部成员增加。这种行为内的布拉格-威廉姆斯的方法，采用随机层模型进行解释。在x ~ 0.6处，由Vogel-Fulcher关系确定的激发能表现出跳跃，我们认为这是将极区类型从PbMg 1/3 Nb 2/3 O3改变为PbSc 1/2 Nb 1/2 O3相关类型。
2003-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Tetragonal Distortion in (1-x)SrTiO3-xBi(Zn1/2Ti1/2)O3 Solid Solution
对无铅固溶体（1-x）SrTiO_3-xBi（Zn_（1/2）Ti_（1/2））O_3（（1-x）ST-xBZT）（x=0.05，0.10，0.15，0.20，0.30和0.50）进行了粉末X射线衍射和介电性能研究。粉末X射线衍射数据的分析揭示了在室温以及低温下对于x < 0.20的组合物的（1-x）ST-xBZT的立方结构（空间群Pm 3 m）。当与ST合金化时，高度四角化的BZT不能引入任何四方性。固溶度被限制为x< 0.20，并且对于更高的BZT浓度，杂质相开始出现。对（1- x）ST-xBZT固溶体的铁电和介电性能的研究表明，所有固溶体均为顺电体。在（1-x）ST-xBZT固溶体中没有四氢畸变的影响进行了讨论，最近研究的其他固溶体的基础上BZT。
2013-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of New Lead- free (1-x)BaTiO3-xBi(Mg1/2Zr1/2)O3 Solid Solution with Morphotropic Phase Boundary
本文报道了一种新的无铅（1-x）BaTiO_3-xBi（Mg_（1/2）Zr_（1/2））O_3固溶体的结构和介电性能的研究。对（1-x）BaTiO_3-xBi（Mg_（1/2）Zr_（1/2））O_3固溶体的X射线粉末衍射研究表明，x=0.05时，其结构为四方晶系（P4 mm），x=0.30和0.40时，其结构为立方晶系。在0.10<x<0.30的组成范围内观察到准同型相界，在那里观察到相共存，并且室温介电常数的组成依赖性显示出峰值。对于x=0.20的组合物的高温介电测量表现出扩散相变，在10 kHz下具有约396 K的峰值温度。对于x=0.20的组合物，获得扩散参数（γ）为1.68。
2013-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Ground state of a polydisperse electrorheological solid: Beyond the dipole approximation
基于我们最近提出的偶极诱导偶极（DID）模型，研究了电流变（ER）流体的基态。我们得到了具有相同或不同介电常数的粒子链之间相互作用的解析表达式。在较宽的介电对比范围内，研究了介电常数对单分散和多分散电流变液结构形成的影响。结果表明，在单分散电流变液中，由于介电常数的多分散性，已经建立的体心四电子基态可能变得不稳定。虽然我们的结果与完全多极理论一致，DID模型要简单得多，这为多分散电流变液的计算机模拟提供了基础。
2002-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the dielectric susceptibility calculation in the incommensurate phase of K_2SeO_4
结果表明，在考虑局域洛伦兹电场的情况下，K_2SeO_4晶体的类畴无公度（IC）相的热力学势应补充一项。后者定性地改变了由Nattermann和Trimper，J.Phys.C：Solid State Phys.14，1603，（1981）计算该IC结构的介电磁化率的结果，并且给出了由Aslanyan，Phys.Rev.B 70，024102，（2004）获得的铁电IC相的相变。
2005-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Polarized Wannier functions: ab-initio study of the dielectric properties of silicon and gallium arsenide
本文采用第一性原理计算，计算了均匀电场中晶体硅和砷化镓的电子性质。通过极小化一个与固体的宏观极化有关的总能量泛函，得到了局限于有限区域内的极化类Wannier函数。极化电荷密度和电子介电常数通过有限差分计算。在电场为零的极限和无限局域化区域内，所得结果与线性响应法的结果一致。
1998-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Colossal dielectric constant in high entropy oxides
熵对固体稳定性的贡献是非常好理解的，并且混合熵已经用于形成各种固体，例如，诸如反尖晶石。一个特别的发展是与高熵合金，其中的结构无序是负责形成简单的固溶体，并彻底研究了各种应用，特别是由于其机械性能，但也电性能，储氢，磁性能。这类材料由于其大的相空间，许多未探索的组成和性质仍然存在。在最近的一份报告中，已经表明，构型无序可以用于稳定通常不形成固溶体的氧化物的简单固溶体，这些新材料被称为“熵稳定的氧化物”。在这份开创性的报告中，研究表明，将五种等摩尔的二元氧化物混合，在高温加热和淬火后，产生了一种意想不到的岩盐结构化合物，其阳离子在面心立方晶格中具有统计分布。在这项开创性的研究之后，我们在这里表明，这些高熵氧化物（以下称为HEOx）可以被具有电荷补偿机制的异价元素取代。这种可能性通过拓宽其（已经复杂的）相空间而大大增加了新材料的潜在开发。作为第一个例子，我们在这里报道，至少一种HEOx组合物表现出巨大的介电常数，这可能使其非常有希望作为大k介电材料的应用。
2016-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic / dielectric anomalies and magnetodielectric / magnetoelectric effects in Z- and W-type hexaferrites
采用固相反应法制备了主晶相分别为Sr3Co2Fe24O41（Sr3Co2Z）和SrCo2Fe16O27（SrCo2W）的六角铁氧体样品。研究了样品的相组成、磁性能、介电性能、磁介电效应、磁电效应和热释电性能。结果表明，磁晶各向异性（MCA）转变引起的磁和介电异常。它们可以被认为是特征性质（例如，Sr3Co2Z在370 K），但不是MD和ME耦合的充分条件。T-块结构，存在于Sr3Co2Z中，但不存在于SrCo2W中，导致具有铁电（FE）和磁性贡献的介电响应。
2014-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic properties and lattice dynamics of ferroelectric and related functional oxide ceramics
讨论了高介电常数介质和铁电材料的介电响应随频率的变化，重点讨论了在微波和红外范围内的动态行为。在介绍了局域动力学无序固体中极性声子响应和非谐跳跃的一般模型，包括位移和有序-无序铁电相变的讨论之后，我们总结了所选的铁电、初始铁电和反铁电钙钛矿陶瓷的实验数据（STO，BTO，BST，PZO），讨论了由于低介电常数（死）晶粒-边界层引起的介电晶粒尺寸效应。其他重要的结构类型的铁电体（Aurivillius化合物SBT，pyrophilores CNO，PMN），以及提到。然后，注意弛豫铁电体（PLZT，PMN，PMT，PST，NBT的钙钛矿结构和SBN和一种新的BLNTN固溶体系统和SLTN的钨青铜结构）和它们的非常广泛和复杂的介电色散。然后总结了磁电多铁性材料（BiFeO_3，BiFe_（1/2）Cr_（1/2）O_3，EuTiO_3）的最新研究结果，最后介绍了我们在微波陶瓷（用于微波应用）方面的研究结果，主要讨论了从红外和太赫兹波段外推微波介电性能的问题。增加了一个词汇表，简要解释了读者可能不太熟悉的几个概念的含义。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature properties of PZT solid solutions near the morphotropic phase boundary
采用第一性原理方法研究了Pb（Zr_{1-x} Ti_{x}）O_{3}（PZT）固溶体在低温准同型相界附近的结构、压电和介电性质。三个铁电相被发现存在：一个四面体相较大的x组合物，一个菱形相较小的x组合物，和最近发现的单斜相之间。在该单斜相中，与Zr原子相关的极化行为不同于与Ti原子相关的极化。随着x的减少，前者更快地朝着伪立方[111]方向旋转，并且幅度增加，而后者的旋转滞后，幅度缩小。局部微观结构被发现偏离显着的平均结构，在这些PZT合金相的局部极化的方向和幅度的波动的结果。单斜相的特征在于非常大的压电和介电响应。
2001-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Momentum- and frequency-resolved collective electronic excitations in solids: insights from spectroscopy and first-principles calculations
Norwegian University of Life Sciences（挪威生命科学大学）
本文通过光谱学和第一性原理计算研究固体中集体电子激发的动量和频率分辨特性，探讨了介电响应光谱的表示与解释方法，以及实验与理论的定量比较改进。
2026-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Delta Machine Learning for Predicting Dielectric Properties and Raman Spectra
本研究提出一种结合线性响应模型与对称性适配机器学习的Delta机器学习方法，可从分子动力学轨迹低成本预测拉曼光谱，相比单步方法能减少准确预测介电性质与拉曼光谱所需的训练集规模。
2024-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Ferroelectric and Relaxor-like Phases in a Multiferroic Solid Solution (1-x)Pb(Fe$_{1/2}$Nb$_{1/2}$)O$_3$-xPbMnO$_3$
Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Frantsevich Institute for Problems in Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学问题研究所）；Ye. O. Paton Institute of Materials Science and Welding, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰国立技术大学“伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院”叶·奥·帕顿材料科学与焊接研究所）
研究发现多铁固溶体中存在有序铁电相与弛豫相共存现象，通过掺杂不同比例Mn离子影响介电和铁电性质。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature paramagnetoelectric effect in magnetoelectric multiferroics Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 and its solid solution with PbTiO3
我们观察了由多铁性Pb（Fe_（1/2）Nb_（1/2））O_3（PFN）和PFN基固溶体0.91PFN-0.09PbTiO_3（PFN-PT）制成的高阻陶瓷在室温及以上的磁电响应。在铁电-顺电相变温度T_C附近，顺磁电（PME）系数有一个明显的极大值，当T>T_C时，PME系数急剧下降到零。PFN中的最大PME系数约为4 × 10 ~（-18）s/A。的PME效应的理论描述，在朗道理论的相变的框架内，允许现实的温度依赖性的自发极化，介电和磁磁化率，定性地再现以及PME系数的温度依赖性。特别地，朗道理论预测在低温和接近顺电-铁电相变温度时PME效应显著增加，因为PME系数等于自发极化、介电常数、磁化率的平方和量化双二次磁电耦合强度的系数的乘积
2015-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Configuration dependence of physical properties of a ferroelectric solid solution
在这篇文章中，我们激励的铁电固溶体的各个配置的物理性质的详细比较，作为一种手段，对这些系统的第一性原理模型的发展。我们比较了几种有序Pb_3GeTe_4超晶胞的能量、介电常数ε_infinity、局域极化畸变的模式有效电荷以及零温压电行为。这些性质的簇展开显示了第二近邻效应的重要性，这可能与保序弛豫及其对对称性破缺极不稳定性的影响有关。
1998-04-08 cond-mat.mtrl-sci
A simple screened exact-exchange approach for excitonic properties in solids
我们提出了一个筛选的精确交换（SXX）方法的有效和准确的计算固体的光学性质，其中的筛选是通过零波矢极限的逆介电函数。SXX方法可以被看作是Bethe-Salpeter方程（BSE）的简化，或者在时间依赖的密度泛函理论的背景下，作为第一步走向一类新的混合泛函的固体的光学性质。SXX对小禁带半导体和大禁带绝缘体中的束缚激子和连续谱都有很好的表现，计算成本远低于BSE。
2015-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for existence of Functional Monoclinic Phase in Sodium Niobate based Solid Solution by Powder Neutron Diffraction
我们已经进行了系统的温度相关的中子衍射测量结合介电谱从6至300 K的NaNbO 3-xBaTiO 3（NNBTx）的钠基化合物（1-x）。测量介电常数作为温度和频率的函数。它显示出在不同的温度下，在冷却和加热循环的异常，并表现出150 K的组合物x=0.03的大的热滞后。的介电常数被发现是分散的性质，并建议弛豫铁电行为。为了探索作为温度的函数的结构变化，我们分析了粉末中子衍射数据的组成x=0.03和0.05，分别。在200 K以下的冷却循环和190 K以上的加热循环中，在衍射图中分别观察到粉末轮廓在30.6°、32.1°和34.6°附近的剧烈变化，超晶格反射的消失和钙钛矿主峰的分裂提供了结构相变的特征。我们观察到稳定的单斜相（Cc）在低温下。这种单斜相被认为提供了灵活的极化旋转，并被认为与材料中的高性能压电性直接相关。x=0.03时的热滞后大于x=0.05时的热滞后。这表明在NaNbO 3中添加BaTiO 3抑制了热滞后。还观察到结构相变温度随掺杂浓度的增加而降低。
2018-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of 1/f noise in solid state quantum devices by surface spin desorption
在固体量子技术中，由于材料界面处的虚假二能级系统（TLS）引起的噪声和退相干是一个长期存在的问题。由于缺乏足够灵敏的表面分析工具来识别其化学和物理性质，减轻TLS影响的努力受到阻碍。在这里，我们测量超导谐振器的介电损耗，频率噪声和电子自旋共振（ESR）谱，并证明表面自旋的解吸伴随着频率噪声几乎减少了十倍。我们提供的实验证据，同时揭示了吸附的磁矩的化学签名，并证明其耦合通过电场自由度的谐振器，导致介电（电荷）噪声在固态量子器件。
2017-05-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Lithium-ion-based solid electrolyte tuning of the carrier density in graphene
我们已经开发了一种使用锂离子基固体电解质来调节石墨烯中的载流子密度的技术。结果表明，该固体电解质既可以作为支撑石墨烯的衬底，又可以作为背栅，其载流子密度变化可达1 × 10^14/cm ^2，远大于氧化物薄膜的载流子密度变化，与液体电解质的载流子密度变化相当.在150 K下，载流子密度的栅极调制仍然可见，这低于大多数液体门控电解质的玻璃化转变温度。
2016-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Explaining the thickness-dependent dielectric permittivity of thin films
本文在Lorentz场框架下建立限域模型，推导出薄膜介电常数随厚度变化的解析表达式，揭示k空间本征模受限是介电常数随厚度减小而降低的直接原因，并与BST薄膜实验数据高度吻合。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure dependence of the interfacial polarization and negative activation volume for dielectric relaxation in heterogeneous systems
本研究通过有效介质近似理论，解释了异质系统中界面极化介电弛豫的负激活体积现象，并成功预测了水饱和多晶材料中激活体积的负号与大小。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Effect of Salt Concentration on Dielectric Properties of Li-Ion Conducting Blend Polymer Electrolytes
本文研究了溶液浇铸法制备的共混固体聚合物电解质（PEO PAN）中盐浓度（LiPF6）对电解质输运性能和离子动力学的影响。傅里叶变换红外（FTIR）光谱证实了微观相互作用的存在，如聚合物离子和离子离子相互作用证明了阴离子拉伸模式的峰面积的变化。FTIR分析得到的游离阴离子和离子对的分数表明，两者都影响不同的盐浓度的离子电导率。分析并拟合了室温下整个频率范围（1 Hz至1 MHz）内的复介电常数、介电损耗、复电导率。盐的加入增大了介电常数，损耗角正切图中弛豫峰向高频移动，表明弛豫时间缩短。我们实现了固体锂离子导电膜的Sigma表示sigma双撇与sigma撇，这提供了更好的洞察力，以了解在较低频率窗口中的Cole Cole图中的分散区域。介电强度、弛豫时间和跳跃频率与电导率之间存在相关性，这说明了结果的真实性。最后，提出了离子迁移机理，以便更好地理解离子在聚合物基体中的迁移。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dielectric Relaxation and Electrical Conductivity in Bi5NbO10 Oxygen Ion Conductors Prepared by a Modified Sol-Gel Process
以乙二胺和乙醇胺为溶剂，采用改进的溶胶-凝胶法制备了Bi 5 NbO 10纳米晶。采用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热/热重分析（DSC/TG）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱（Raman）对Bi 5 NbO 10纳米粒子进行了表征。结果表明，采用650 ℃热处理前驱体，可以制备出粒径为5-60 nm的Bi 5 NbO 10纳米粉体，并在较低的温度下制备出高密度的Bi 5 NbO 10粉体。在0.1 Hz - 1 MHz频率范围内研究了Bi 5 NbO 10固溶体的介电常数和电导率随频率和温度的变化关系。在200- 350 ℃的温度范围内，在介电损耗和阻抗虚部随频率变化的曲线中观察到两种不同的弛豫机制。介电常数和在低频区的损失是电极依赖。Bi_5NbO_（10）固溶体在700 ℃时的离子电导率为2.86（ohm）~（-1），与Y_2O_3稳定的ZrO_2陶瓷在相同温度下的离子电导率在同一数量级。这些结果表明，Bi_5NbO_（10）是一种很有前途的氧离子导体材料。
2009-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Linear optical properties of solids within the full-potential linearized augmented planewave method
提出了一种全电子全势线性缀加平面波（LAPW）方法计算线性光学性质的方案。概述了在随机相位近似下推导介电张量的理论背景，以及对称性考虑和光学常数之间的关系。动量矩阵元素的LAPW基础上进行了详细的评估，以及带间和带内的贡献的介电张量。结果为金属铝和金，我们crosscheck我们的结果sumrules。我们发现，光谱可以是非常敏感的布里渊区采样。对于金，相对论效应对介电函数的影响进行了研究。结果表明，标量-相对论效应比自旋-轨道耦合效应重要得多。讨论了Kohn-Sham本征态用激发态表示的可能性。
2004-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ab initio real-space Hartree-Fock and correlated approach to optical dielectric constants of crystalline insulators
在本文中，我们提出了一种方法，旨在计算的光学介电常数的晶体绝缘体在Hartree-Fock，和相关的水平。我们的计划采用了真实空间的方法，采用Wannier函数作为基本的积木。该方案已被应用于计算的光学介电常数的LiF，LiCl，MgO，和Li 2 O。在所有的情况下，相关的计算结果，基于系统的多体修正超越Hartree-Fock，表现出良好的协议与实验。据我们所知，这里提出的计算是第一个散装固体。
2006-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Advanced Design of Self-Healing Dielectric Capacitors: New Universal Concept and Computational Method
提出一种系统化开发新型介电电容器设计的计算方法，可预测分解气态产物、soot固相体积、带隙及电导率等四个描述符，评估其相对重要性以明确表征设计，为相关研究人员和工程师提供支持。
2024-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Meta-GGA dielectric-dependent and range-separated screened hybrid functional for reliable prediction of material properties
提出一种范围分离的meta-GGA杂化泛函，通过介电函数确定Hartree-Fock交换比例，准确预测带隙、光学性质及铜基半导体带隙问题。
2025-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Machine Learning Dielectric Screening for the Simulation of Excited State Properties of Molecules and Materials
分子和材料吸收光谱的准确和有效的计算对于理解和合理设计大类系统是必不可少的。求解电子-空穴对的Bethe-Salpeter方程（BSE）通常会产生吸收光谱的准确预测，但计算成本很高，特别是如果需要计算多个配置的光谱的热平均值。我们提出了一种基于机器学习的方法来评估进入吸收光谱定义的关键量：介电屏蔽。我们表明，我们的方法产生了一个模型的筛选，在第一性原理分子动力学模拟采样的多个配置之间是可转移的，因此，它导致了有限温度谱的计算效率的大幅提高。我们获得了一到两个数量级的计算增益的系统与50至500个原子，包括液体，固体，纳米结构，和固/液界面。重要的是，这里导出的介电屏蔽模型不仅可以用于BSE的解决方案中，而且还可以用于开发均相和非均相系统的时间相关密度泛函理论（TDDFT）计算的泛函。总的来说，我们的工作提供了一种将机器学习与电子结构计算相结合的策略，以加速激发态性质的第一性原理模拟。
2021-02-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
