Estimating the Diffuseness for the Non-Relaxor Type Ferroelectric to Paraelectric Phase Transition in BaTiO3
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
针对BaTiO3等铁电材料中弥散相变,通过唯象建模和温度微分分析,提出更准确的新弥散度度量方法。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Diffuse Neutron Scattering Study of Relaxor Ferroelectric (1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PZN-xPT)
扩散中子散射是一个有价值的工具,以获得有关的极性纳米区域的大小和取向的信息,是弛豫铁电体的一个特征。本文给出了Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3(简称PZN)和(1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3(简称PZN-xPT)单晶(x=4.5和9%)在[100]-[011]区沿三个对称方向和不同布拉格反射附近的漫散射结果。在具有混合折射率(100)、(011)和(300)的反射周围以及仅沿横向和对角方向观察到漫散射。在纵向扫描中没有发现漫散射。漫散射峰可以很好地与洛伦兹函数拟合,从该函数中提取相关长度。相关长度随着温度的降低而增加,直到Tc处的转变,首先遵循居里-外斯定律,然后离开它并在非常低的温度下变得平坦。这些结果可以用三个温度区域来解释:1)动态极化波动(即具有有限的寿命)在高温下,2)静态极化重定向(极性纳米区域的凝聚)仍然可以作为一个单元重新定向(弛豫行为)和3)在低温下,在纯PZN中具有随机应变场的极性纳米区域的取向冻结或PZN-xPT中的结构相变。PT的加入导致沿对角线([111])相对于横向([100])方向的漫散射变宽,表明极性区域的取向发生了变化。此外,随着PT的添加,极性纳米区域在高于Tc的较高温度下冷凝。
2002-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Broadband dielectric spectroscopy of Ba(Zr,Ti)O3: dynamics of relaxors and diffuse ferroelectrics
对xBaZrO_3-(1-x)BaTiO_3进行了从Hz到红外(IR)的宽带介电谱研究(BZT-x,x = 0.6,0.7,0.8)固溶体陶瓷,并与最近发表的x = 0,0.2,0.4,1陶瓷的类似研究进行了比较(Phys.Rev.B86,014106(2012))。而复杂的红外光谱没有明显的模式软化归因于Last-Slater横向光学(TO)声子本征矢量混合和可能的双模混晶行为。完整光谱范围的拟合需要所有样本在100 GHz范围内放松。低于1 GHz的另一个弛豫出现,这是热激活的,并服从相同的阿克里乌斯行为的所有弛豫BZT样品。经常报道的Vogel-Fulcher行为BZT弛豫显示是一个伪像的评价从介电常数或损耗与温度的依赖性,而不是它的评价从损耗与频率的最大值。弛豫被分配到本地跳跃的偏离中心的Ti 4+离子在冻结的BTO团簇,其尺寸相当小,不能在冷却时增长。因此,BZT被认为是偶极玻璃而不是弛豫铁电体。
2013-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Diffuse Scattering in Relaxor Ferroelectrics
利用高压变温单晶同步辐射X射线测量和基于第一性原理的分子动力学模拟研究了弛豫铁电系统PSN(PbSc $_{1/2}$ Nb $_{1/2}$ O $_3$)的漫散射。恒温实验表明,在不同的温度下,压力诱导的弛豫相的转变,其特征在于蝴蝶和棒状的扩散散射周围的$\{$ h 00 $\}$和$\{$ hh 0 $\}$布拉格点,分别。模拟再现了观察到的漫散射特征以及它们的压力-温度行为,并表明它们是由化学有序区域之间的极化相关性引起的,在以前的模拟中,这些区域表现为极性纳米区域。模拟还显示出径向漫散射(朝向和远离{ \bf Q}=(000)),即使在顺电相中也持续存在,与以前对(PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$)(PMN)的中子实验一致。
2009-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electric field effect on short-range polar orders in a relaxor ferroelectric system
用中子漫散射方法研究了弛豫铁电材料PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$ - $28\%$ PbTiO $_3$(PMN-28 PT)中的短程极性有序.沿[110]方向外加电场可以影响低温菱/单斜相的漫散射。与[110]短程偏振相关的漫散射强度被部分抑制,而由[1 $\bar{1}$ 0]偏振引起的漫散射强度被增强。另一方面,沿其他等效$\langle110\rangle$方向(即[101]、[10 $\bar{1}$ ]、[011]和[01 $\bar{1}$ ]方向)的短程极序实际上不受场影响。我们的研究结果,结合以前的工作,强烈地表明,在PMN- $x$ PT弛豫系统中的大部分短程极性序是强大的在低温阶段,在那里他们强烈耦合到周围的铁电畴的铁电极化,并只会响应于一个外部场间接通过铁电畴旋转。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci
New, Lead Free, Perovskites With a Diffuse Phase Transition: NaNbO_{3} ~ Solid Solutions
当第二组分浓度超过阈值x_0时,某些(1-x)NaNbO_3-(x)ABO_3钙钛矿固溶体的介电常数ε ′最大值发生剧烈的扩散,表现出弛豫型行为。从ε ′(T)最高温度T_m对x的依赖关系中可以看出,向类弛豫相的浓度相变是突变的(一级)。这种转变的前兆是一个巨大的(高达100 K)ε '(T)的温度滞后。某些弛豫性质在冷却过程中甚至在x < x_0时出现,而在加热过程中消失。得到的实验数据定性描述内的朗道型唯象的方法,假设弛豫型行为是局部应力诱导的。
2002-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Anelastic relaxor behavior of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3
用单悬臂梁动态力学分析仪在170 ~ 320 K、0.1 ~ 50 Hz的温度范围内测量了弛豫型铌镁酸铅陶瓷Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3的弹性储能模量和损耗。的弹性磁化率(模量的倒数)的温度和频率的驱动力的依赖关系具有典型的弛豫行为,可以很好地描述与Vogel-Fulcher定律的特性。的Vogel-Fulcher关系的参数表现出类似的值的介电和滞弹性弛豫。滞弹性和介电弛豫行为之间的相似性和差异。
2013-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic behavior of polar nanoregions in re-entrant relaxor 0.6Bi(Mg1/2Ti1/2)O3-0.4PbTiO3
极性纳米区的存在是弛豫铁电体最重要的特性,然而,PNR的尺寸确定和动力学仍然不确定。我们发现复合钙钛矿氧化物0.6Bi(Mg_(1/2)Ti_(1/2))O_3 - 0.4PbTiO_3中同时存在重入弛豫行为和铁电-顺电转变。用唯象统计模型描述了两种介电反常现象:低温再入弛豫相变和高温扩散相变。得到了对应于两种铁电态的两种极性纳米区的尺寸。利用等温电模量分析了PNR的动力学过程,发现PNR的扩散相变、形成和凝固存在3个临界温度。PNR演化的温度演化取决于铋的化学计量。研究结果为PNR的动力学行为和重入弛豫行为的调控提供了新的思路。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Soft Phonon Modes and Diffuse Scattering in Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 Relaxor Ferroelectrics
用三轴中子弹性和非弹性散射方法研究了三元弛豫铁电体系0.29Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3 -0.45Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3 - 0.26PbTiO_3单晶。弹性漫散射证实了该系统中存在极性纳米区域(PNR)。PNR在Burns温度TB = 630 K时出现,然后随着晶体冷却到100 K,其粒子数和相关尺寸不断增长。在300 K时,观察到特征的“蝴蝶”和椭球形的漫散射图案上的HK 0倒易空间平面。沿[110]方向的电极化在漫散射图案中产生显著的不对称性,其中平行于场的分量增强而平行于场的分量被抑制。研究了沿[001]和[111]方向的几个低能声子分支。最重要的是,PNR声学声子耦合被确认为[1-10]横向声学(TA)声子沿[1-10]实空间方向极化和[100] TA声子。这种耦合似乎是各向异性的,与PNR的分布相关,也受到PNR和声子波矢的相对长度尺度的影响。在[001]和[110]横向光学(TO)分支上观察到了著名的“瀑布”现象,靠近带中心。光学声子测量还揭示了一个最低的能量,区域中心软TO模式,其平方声子能量随温度降低TB以下线性增加。
2016-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Soft Modes and Relaxor Ferroelectrics
弛豫铁电体很难研究和理解。实验表明,在低能散射时,存在声模、光模、动态准弹性散射和严格弹性散射,以及在区中心的布拉格峰。我们已经研究了在PSI的TASP光谱仪的散射,并分析了使用模型与不同的组件之间的相互作用的数据,特别是确定的弹性散射的属性。在伯恩斯温度为620 K时,准弹性散射开始变得明显。在冷却过程中强度稳定增加,在~400 K时达到最大值.低于此温度,严格的弹性散射开始增加,并显示出在随机施加的字段中的晶体的加宽的线形特征。结果表明,从PMN得到的弹性散射结果与晶体在~400 K时发生随机场跃迁的结果是一致的。我们对PMN-PT和PZN-PT得到了类似的结果,这表明纳米区域的随机场在这些材料中也起着重要的作用。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence and competition of local- and long-range polar orders in a ferroelectric relaxor
我们已经进行了一系列的中子漫散射测量的单晶体的固溶体Pb(Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)O $_3$(PZN)掺杂8%的PbTiO $_3$(PT),弛豫化合物的居里温度T $_C \sim 450$ K,在努力研究的变化,从极性纳米区域(PNR)当材料进入铁电相。在零场条件下,漫散射强度随冷却时间的增加而单调增加,但在不同的布拉格峰附近,漫散射强度的增加率有很大的不同。这些结果可以通过假设相应的变化发生在PNR内的原子位移的光学和声学分量的比率来解释。在沿[111]方向取向的适度电场$\vec{E}$存在下的冷却改变了倒易空间中的漫散射的形状,但没有消除在经典铁电材料的情况下所预期的散射。这表明,场诱导的PNR的重新分布已经发生。
2006-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Origin Of the enhanced flexoelectricity of relaxor ferroelectrics
我们测量了组分位于弛豫-铁电相界的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3单晶的弯曲诱导极化。该晶体显示非常大的挠曲电性,与flexocoupling系数的数量级大于由Kogan和Tagantsev的理论设定的理论上限。这种增强在释义中持续到与晶体中弹性软化的开始相一致的温度T*。对弛豫铁电体的挠曲电性、介电性和弹性性质的温度依赖性和相互关系的分析表明,弛豫铁电体的大弯曲诱导极化不是由固有的巨大挠曲电性引起的,而是由极性纳米孪晶的重取向引起的,在低于T* 时,这些纳米孪晶变得具有铁弹活性。
2013-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancies induced ferroelectricity in relaxors with ABO3 structure
在Landau-Ginzburg-Devonshire唯象理论框架下考虑了氧空位对钙钛矿结构弛豫体的影响。弛豫子的理论适用性是基于它们中存在一些隐藏的软声子极模,并且在负温度TC* 下其频率可能为零。主要关注的是PZN-PLZT弛豫体0.3Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3 -0.7)(Pb_(0.96)La_(0.04)(Zr_xTi_(1-x))_(0.99)O_(3-x))(x = 0.52),在此之前进行了氧空位对极性性质影响的实验研究,并获得了氧空位诱导铁电性的证据。由于已知氧空位是弹性偶极子,它们由于Vegard和挠曲电耦合而影响弹性和电场。在自由能泛函中考虑了空位的弹性和电致伸缩贡献。利用空位浓度分布函数计算了空位对极性的影响。结果表明,负居里温度的弛豫TC* 是重整化的弹性偶极子由于电致伸缩耦合,并可以成为积极的在一些足够大的浓度的空位。我们计算了局部极化和电场诱导的挠曲化学耦合依赖于氧空位的浓度。由于空位浓度分布的不均匀性,铁电相和弛豫态可以共存。
2018-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Freezing of the local dynamics in the relaxor ferroelectric PZN-4.5PT
本文报道了弛豫铁电材料95.5%Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3 - 4.5%PbTiO_3(PZN-4.5%PT)单晶的中子漫散射测量结果。我们表明,在高温下的漫散射有一个准弹性组件的能量宽度$\agt$ 0.1毫电子伏。冷却时,漫散射总强度增加,但准弹性分量的强度和能宽逐渐减小。在50 K时,漫散射是完全静态的(即能量宽度在我们的仪器分辨率范围内)。这表明与漫散射相关的短程相关原子位移的动力学在低温下冻结。我们发现,这取决于波矢q的准弹性漫散射强度与<001>(T1型)和<110>(T2型)原子位移随温度和电场不同。
2012-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron Scattering Study of Relaxor Ferroelectric (1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3
对Pb(Zn 1/3 Nb 2/3)O3(PZN)及其与PbTiO 3(PT)的固溶体(PZN-xPT)(x=4.5%和9%)进行的中子弹性漫散射实验表明,在许多反射点附近,仅在横向和对角方向上观察到混合折射率的反射点附近的漫散射。从漫散射峰的宽度提取相关长度。在PZN中,我们已经报道了漫散射在横向上比在对角方向上更扩展。在目前的工作中,结果表明,除了PT导致沿对角线,相对于横向方向的漫散射的加宽,表示在极性区域的取向的变化。此外,随着PT的添加,由于极性区域之间的更强的相关性,极性纳米区域在高于转变的温度下比在纯PZN(> 40 K)中冷凝。还对PZN-xPT进行了中子非弹性散射测量。结果表明,在较小的动量传递q下,冷却时横声学(TA)声子模的展宽。我们将这种加宽归因于极性纳米区域的出现。
2003-04-02 cond-mat.mtrl-sci
A reassessment of the Burns temperature and its relationship to the diffuse scattering, lattice dynamics, and thermal expansion in the relaxor PMN
我们用中子散射技术研究了弛豫PMN单晶在10 ~ 900 K温度范围内的漫散射和晶格动力学。我们观察到两种不同类型的漫散射。第一个是弱的,相对温度无关,持续到至少900 K,并形成蝴蝶结形图案的倒易空间为中心的(h 00)布拉格峰。我们主要将其与化学短程有序联系起来。第二个是强的,温度依赖性,并形成以(h 00)布拉格峰为中心的蝴蝶形图案。这种漫散射归因于PNR,因为它响应于电场,并且当用热中子测量时在Td ~ 620 K附近消失。令人惊讶的是,当用冷中子测量时,它在420 K时消失,这提供了约4倍的能量分辨率。这个起始温度取决于仪器的能量分辨率,需要重新评估伯恩斯温度Td。中子背散射测量的能量分辨率提高了300倍,证实了起始温度为420+/-20K。漫散射的能量宽度是分辨率有限的,这表明PNR在至少2纳秒的时间尺度上是静态的。对于q < 0.2 1/A,横向声学(TA)声子寿命在高达900 K的温度下与温度无关。这激发了一个物理图像,其中足够长波长的TA声子平均超过PNR;只有那些TA声子具有波长相当于PNR的大小受到影响。PMN晶格常数在300 K以下变化小于0.001埃,但在高温下以2.5 × 10 ^-5 1/K的速率迅速膨胀。低、高热膨胀区域与Td修正值一致,说明异常热膨胀是静态PNR凝结的结果。
2009-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Diffuse scattering from the lead-based relaxor ferroelectric PbMg_1/3Ta_2/3O_3
用单晶中子和同步辐射X射线衍射研究了弛豫铁电体PbMg_(1/3)Ta_(2/3)O_3,并根据导致极性纳米区形成的静态Pb位移模拟了其详细的原子结构。与PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3或PbZn_(1/3)Nb_(2/3)O_3类似,[H,0,0]/[0,K,0]散射面上的漫散射在(h,0,0)布拉格反射附近呈蝴蝶形,并与(h,h,0)峰的散射矢量垂直。在[H,H,0]/[0,0,L]平面中,漫散射沿着<1,1,2>方向伸长,并且横向于(h,h,h)反射的散射矢量。我们发现,当Pb离子位移矢量之间的关联长度沿<1,1,1>和<1,-1,0>方向最长,沿<1,1,-2>方向最短时,由Pb离子位移沿<1,1,1>方向的关联组成的模型能充分地再现PbMg_(1/3)Ta_(2/3)O_3中扩散散射的主要特征。
2009-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structure and Dynamics of the Ferroelectric Relaxors Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 and Pb(Zn1/3Nb2/3)O3
本文综述了两种超高压电弛豫体Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3(PMN)和Pb(Zn 1/3 Nb 2/3)O3(PZN)的研究现状。1999年,Noheda等人在Pb(Zr 1-xTix)O3(PZT)中发现了单斜相,这迫使人们重新评估PZT以及PbTiO 3(PT)掺杂体系PZN-PT和PMN-PT中准同型相界附近的结构对称性。现在已知所有三个系统具有几乎相同的相图,其随着PbTiO 3浓度的增加而呈现菱形-单斜晶系-四方晶系结构序列。这些弛豫子的动力学性质由所谓的极性纳米区域(PNR)的独特性质控制,所述极性纳米区域首先出现在伯恩斯温度Td处,如由漫散射的开始所证明的。这种漫散射持续到PMN(220 K)和PZN(410 K)的居里温度以下的温度表明,这些弛豫体中的相变与普通铁电体中观察到的相变非常不同。在这方面,它们也不同于经常引用的基于与随机场效应类比的模型中的预期。
2002-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between static and dynamic polar correlations in relaxor Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}
我们通过高分辨率中子背散射和自旋回波测量的漫散射截面,表征了Pb(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)O $_{3}$(PMN)中极性纳米区域的动力学。我们发现,漫散射强度由\emph{both}静态和动态分量。静态分量首先出现在居里温度$Θ\sim 400$ K处,而动态分量在温度T $_{f} \sim 200$ K处完全冻结;这些分量一起解释了所有观测到的对漫散射截面有贡献的光谱权重。当在1 GHz下测量时,动态分量的积分强度在频率相关介电常数达到最大值(T $_{max}$)的温度附近达到峰值,即。e.在$\sim 1$ ns的时间尺度上。因此,我们的中子散射结果可以直接与极性纳米区域的介电和红外测量相关。最后,漫散射的全局温度依赖性可以理解为仅用两个温度尺度,这与随机场模型一致。
2010-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Phase transition of chemically doped uniaxial relaxor ferroelectric
用中子散射法研究了Sr $_{0.585}$ Ce $_{0.025}$ Ba $_{0.39}$ Nb $_2$ O $_6$(SBN-61:Ce)的铁电相变.我们没有发现软横光学声子的证据。然而,我们确实观察到各向异性漫散射。这种散射具有非弹性和弹性贡献。在顺电相与弹性漫散射的磁化率如下SBN-61:Ce的介电磁化率的异常。在铁电相的弹性散射的线形是一致的铁电畴壁的预期形式。与宏观观察相比,Ce掺杂晶体的散射性质与纯Sr $_{0.61}$ Ba $_{0.39}$ Nb $_2$ O $_6$的散射性质没有明显变化。
2015-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for anisotropic polar nanoregions in relaxor PMN: A neutron study of the elastic constants and anomalous TA phonon damping
我们使用中子散射的声学声子的弛豫PMN的特点,并证明存在的各向异性阻尼机制直接相关的短程,极性相关。在Tc ~ 210,K以上的温度范围内,当存在动态极性相关时,沿[1 \bar{1} 0]传播并沿[110]极化的声学声子(TA 2声子)在布里渊区的大部分区域内过阻尼和软化。相比之下,沿[100]传播并沿[001]极化的声学声子(TA 1声子)仅在有限的波矢范围内过阻尼和软化。声学声子能量线宽的各向异性和温度依赖性与弹性漫散射直接相关,表明极性纳米区是异常行为的原因。对于q -> 0,即对于长波长声学声子,阻尼和软化消失,这支持了反常阻尼是漫散射的弛豫分量与谐波TA声子之间的耦合的结果的概念。因此,这些效应不是由于弹性常数随温度的大变化,因为弹性常数对应于长波长极限。我们比较的弹性常数,我们测量的那些从布里渊散射和纯PT报告的值。我们发现,虽然C44的值非常相似,但C11和C12的值在PMN中显著较小,并导致(C11-C12)相对于PT软化。与PT相比,弹性各向异性(2C 44/(C11-C12))也有所增加。这些结果表明,不稳定性TA 2声弛豫波动。我们在“瀑布”效应争论的背景下讨论了我们的结果,并表明它们与TA-TO声子耦合或其他引起第二光学模式存在的模型不一致。
2012-09-08 cond-mat.mtrl-sci
The Persistence and Memory of Polar Nano-Regions in a Ferroelectric Relaxor Under an Electric Field
用中子漫散射方法研究了弛豫化合物Pb[(Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)$_{0.92}$ Ti $_{0.08}$ ]O $_3$在[111]取向电场作用下的极性纳米区(PNR)响应.与经典的预期相反,与PNR相关的漫散射持续存在,甚至部分增强场冷却。外部电场的影响在去除电场后由PNR保留。即使在将系统加热到$T_C$以上并在零场下冷却后,所施加场的"记忆“也会重现。
2005-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder and relaxation mode in the lattice dynamics of PbMg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$O$_3$ relaxor ferroelectric
用中子非弹性散射方法研究了PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$弛豫铁电体振动谱的低能部分。我们观察到的分辨率有限的中心峰与强准弹性散射共存。准弹性分量的线宽遵循$Γ_0+Dq^2$依赖性。我们发现,$Γ_0$是温度依赖性。弛豫时间很好地遵循阿克里先乌斯定律。PMN中存在与准弹性散射相关的弛豫模式,表明有序-无序行为在扩散相变动力学中起着重要作用。
2003-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Phonon coupling to dynamic short-range polar order in a relaxor ferroelectric near the morphotropic phase boundary
本文报道了在PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_{3}$中掺杂32% PbTiO $_{3}$(一种靠近准同型相界的弛豫铁电体)的中子非弹性散射实验。当在电场$\mathbf{E} \parallel$ [001]下冷却成四斜相和单斜相时,来自平行于$\mathbf{E}$极化的横向声学(TA)声子的散射截面相对于零场冷却条件下的散射截面减弱并向更高能量移动。同样地,对于$4 \leq \hbar ω\leq 9$ meV的能量转移,平行于$\mathbf{E}$偏振的横向光学(TO)声子的散射截面减弱。然而,垂直于$\mathbf{E}$极化的TA和TO声子没有显示出变化。该各向异性场响应类似于漫散射截面的响应,如前所述,漫散射截面在平行于$\mathbf{E}$偏振时被抑制,但在垂直于$\mathbf{E}$偏振时不被抑制。我们的研究结果表明,晶格动力学和动态短程极性相关性,引起漫散射耦合。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
A new model of correlated disorder in relaxor ferroelectrics
我们提出了一个简单的唯象图像来解释不寻常的介电性能的原型弛豫铁电铅镁钛酸盐(PMN-PT)。我们的模型假设一个特定的,缓慢变化的,位移模式的铅离子,这是间接控制的系统的低能量声学声子。该模型定性地解释了非常详细的温度,压力,和电场的中子和X-射线散射的依赖性,以及这些材料的弛豫时间的层次的存在。我们还表明,广泛使用的概念,极性nanoregions作为individual静态实体是不兼容的实验漫散射结果的可用机构。
2011-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Effects on the Diffuse Scattering in PZN-8%PT
在温度100 K < T < 530 K,电场0 kV/cm < E < 10 kV/cm的条件下,测量了掺8%PbTiO_3(PZN-8%PT)的弛豫铁电体Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O_3单晶的中子漫散射。当沿[001]方向施加E = 2 kV/cm时,在400 K下,横向于(003)布拉格峰的漫散射被强烈抑制。然而,没有观察到横向于(300)的漫散射的变化,甚至对于高达10 kV/cm的场强。因此,在四方相中施加外部电场不会产生宏观极化状态。这种不寻常的行为可以在Hirota等人的弛豫扩散散射的相移极性纳米区域(PNR)模型的上下文中理解,因为平行于[001]取向的电场E将去除纳米区域沿着[001]的移位,同时保留沿着正交[100]方向的移位。
2003-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-tunable mechanical properties of relaxor ferroelectric single crystal measured by nanoindentation
采用纳米压痕技术研究了弛豫铁电材料Pb(Mn 1/3 Nb 2/3)O3-PbTiO 3的电场效应.报道了巨电场可调的表观弹性模量(高达-39%)、硬度(-9%至20%)和能量耗散(高达-13%)。基于实验数据,提出了一种机电耦合纳米压痕的表征方法。该方法可以确定铁电材料弹性模量、硬度和压痕功之间的电场可调标度关系。此外,该方法还可以得到与电场相关的弹性模量和硬度,避免了Oliver-Pharr方法中接触面积的估算。最后,正、负电场对弹性模量的不同影响可以用挠曲电效应来解释。
2014-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of diffuse scattering under hydrostatic pressure in PbMg1/3Nb2/3O3
我们报告测量的扩散散射在单晶PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3中的演化作为静水压力的函数。在施加压力时,漫散射强度降低并被抑制在约3GPa,而没有观察到线形的变化。Pb位移,漫散射和弛豫特性之间的相关性进行了讨论。
2009-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Anti-ferrodistortive Nanodomains in PMN Relaxor
用同步辐射X射线散射方法研究了Ti掺杂x<0.32的(PMN)和(PMN-xPT)单晶的1/2(hk 0)超晶格反射α斑随温度的变化。α斑点从潜在的漫散射背景中分离出来,这是第一次将它们作为单独的实体进行研究。结构因子计算表明,α点构成了一种新的反铁磁畸变纳米区域(AFR),其形式是由反平行短程关联Pb^2+位移产生的波动<110>。AFR似乎与化学纳米畴(CND)和铁电极性纳米区(PNR)不同且无关。同时存在的AFR和PNR可以解释作为随机发生的铁电和反铁电波动之间的竞争的结果弛豫行为。在Tf~220 K附近,PMN中α斑点的温度依赖性与冻结相变有直接关系。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the neutron quasi-elastic scattering through the ferroelectric phase transition in 93%PbZn$_{1/3}$Nb$_{2/3}$O$_3$ - 7% PbTiO$_3$
本文研究了弛豫铁电体(1-x)PbZn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_{3}$ -xPbTiO $_{3}$(x=0.07)中的中子漫散射。第一个分量是严格弹性的,但在q空间中扩展,并且在600 K以下增长。对于(1-x)PbZn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_{3}$ - x PbTiO $_{3}$(x=0.07)弛豫铁电体,之前没有报道的第二组分是准弹性的,其线宽具有与通过布里渊光谱观察到的中心峰的宽度类似的温度依赖性。准弹性散射的磁化率的温度依赖性在铁电转变处具有最大值。
2008-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation and Quantitative Analysis of Anti-ferroelectric Fluctuations in Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 Relaxor
利用同步辐射X射线散射方法对Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3(PMN)铁电弛豫体中的反铁电纳米区(AFR)进行了系统的研究.从潜在的漫散射背景中分离出α斑点,首次将它们作为单独的实体进行研究。AFR波动被证明是不同的化学纳米畴(CND)和铁电极性纳米区(PNR)。相反,根据结构因子计算,它们是由反平行的短程相关Pb^2+位移形成的,这种位移导致晶胞在方向上加倍<110>。相关长度仅在30 Ang尺度上,其定义了AFR波动的有效平均大小。该尺寸与温度无关,而在Vogel-Fulcher冻结温度220 K附近,AFR的总数显著增加。反平行原子位移产生的局域涨落的存在可以解释弛豫行为的结果之间的竞争铁电和反铁电类型的极性有序的玻璃系统。
2003-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Dynamics in the Perovskite Relaxor PMN
我们回顾了最近的铅氧化物类钙钛矿弛豫PMN和PZN的中子散射研究所获得的结果。铁电软模在1100 K时已在PMN中被确定,在620 K附近变得过阻尼。这是极性纳米区域(PNR)开始形成的相同温度,由Td表示,并且表明软模式和PNR之间存在直接连接。Naberezhnov等人报告的Td处漫散射强度的出现进一步支持了这一观点。在较低的温度下,PMN中的软模在接近Tc = 213 K(仅对E > Ec定义)时再次出现。这些结果是挑衅性的,因为低于Tc的动力学是有序铁电状态的特征,但它们发生在一个系统中,在所有温度下平均保持立方。我们讨论了一个耦合模模型,成功地描述了这些数据,以及从早期的晶格动力学研究的其他钙钛矿,如钛酸钡。
2002-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Universal relaxor polarization in Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 and related materials
研究了钙钛矿结构(1-x)Pb在[10^(-1)-10 ^(-5)] Hz到10^5 Hz频率范围内的介电常数e不同组成x = 0.35、0.25和0的(Mg 1/3 Nb 2/3)O 3-xPbTiO 3弛豫铁电陶瓷,其在低于扩散ε ′(T)最大值Tm的温度下表现出四方铁电体,菱形铁电体和非遍历弛豫相。之前在x=0.25的陶瓷中在接近和高于Tm的温度下观察到的普遍弛豫分散体也被发现存在于其他组合物中。这种色散由磁化率的实部和虚部对频率的分数幂依赖性来描述。普适弛豫极化率的实部仅占总介电常数ε '的相对小的一部分,但在高于Tm的宽频率-温度范围内,chi“U是对损耗的主要贡献。在高温阶段的二次发散的温度行为观察到的所有三个组合物研究。普遍的弛豫磁化率归因于极性纳米区域的极化,这是弛豫铁电体所固有的。这种极化的微观模型,根据该模型,极性纳米区域内的一些(“自由”)晶胞的偶极矩可以自由地选择几个不同的方向,而纳米区域的总矩的方向保持不变。相互作用的极性nanoregions的合奏描述在一个标准的球形模型,该模型预测的二次发散的磁化率高于临界温度,与实验结果一致。
2002-07-19 cond-mat.mtrl-sci
A new scattering mechanism of acoustic phonons in relaxor ferroelectrics: the case of KTa_{1-x}Nb_xO_3
利用高分辨中子漫散射和非弹性散射研究了弛豫铁电体KTa_(1-x)Nb_xO_3(KTN)中横声(TA)声子、横光(TO)声子与极性纳米畴(PND)之间的复杂相互作用.实验结果和与铅弛豫体的比较,提出了一种新的TA声子散射机制的PND中的局域模。理论模型的开发,准确地预测TA阻尼随温度和波矢的演变。这种机制表明,可能使用的高频声学模式的纳米复合材料的研究。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Neutron Elastic Diffuse Scattering Study of PMN
对弛豫Pb(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)O $_3$(PMN)进行了弹性漫中子散射研究。在(hk0)散射平面中的(100)布拉格峰附近测量的强度分布呈现在(110)和(1 $\bar{1}$ 0)方向上具有扩展强度的蝴蝶形状。漫散射的温度依赖性表明,极性纳米区(PNR)的尺寸和积分漫散射强度都随着冷却而增加,即使温度低于居里温度$T_C \sim 213$ K。
2003-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of re-entrant relaxor behaviour in lead cobalt niobate ceramic
温度依赖的介电性能显示再入弛豫行为(Tm ~130 K和210 K,1 kHz)低于高温扩散相变,Tc ~270 K的钴酸铅(PCN)。在~130 K时,逆磁化率随温度的变化呈现多重的正/负磁介电效应,并偏离直线,说明了阻挫的起源。显微结构检查描绘了晶粒尺寸约8-10微米的紧密堆积的晶粒,XRD图案显示具有Pm 3 m对称性的单相伪立方晶体结构,晶格常数约为4.0496(2)nm。对XRD数据进行Rietveld修正得到较大的热参数值,表明Pb和O分别沿<111>和<110>方向无序。拉曼光谱中的A1 g(780 cm-1)模和TEM中沿单位轴的SAED图案中的F点的观察<110>表明存在纳米尺度1:1的Co和Nb非化学计量化学有序(COR),类似于铅镁铋酸盐(PMN)。K-edge XANES光谱揭示了两种氧化态(Co 2+和Co 3+)的钴的存在;而铌以Nb 3+状态存在。因此,这些局部平均结构特性表明化学、结构和空间不均匀性。这种多重异质性被认为在产生折返松弛行为中起着至关重要的作用。
2018-10-26 cond-mat.mtrl-sci
The Structural Phase Transition of the Relaxor Ferroelectric 68%PbMg1/3Nb2/3O3-32%PbTiO3
本文用中子散射技术研究了弛豫铁电体0.68PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3 - 0.32PbTiO_3(记作0.68PMN-0.32PT)。在冷却时,这些弛豫铁电体具有长程有序的铁电相,并且组成接近于铁电结构从菱面体变为四面体的组成。结果发现,以上的伯恩斯温度约600 K,横向光学模式和横向声学模式强烈耦合和模型被用来描述这种耦合,得到类似的参数,在PMN中的耦合。在伯恩斯温度以下,发现了额外的准弹性散射,随着样品冷却到铁电转变温度,其强度增加,但随后强度降低。这种现象与PMN中的现象相似。这种散射与在伯恩斯温度以下发生的动态极性纳米区域相关联。除了这种散射严格的弹性分辨率有限的峰被观察到,这是弱得多,比相应的峰在纯PMN和降低强度冷却低于铁电相,而对于PMN,它没有一个长程有序的铁电相,该组件的强度单调增加的样品被冷却。我们的研究结果与Stock等人[PRB 73 064107]最近的测量结果进行了比较,后者研究了0.4PMN-0.6PT。结果与描述PMN散射的随机场模型定性一致。
2006-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Resonance Damping of the THz-frequency Transverse Acoustic Phonon in the Relaxor Ferroelectric KTa1-xNbxO3
用(200)B. Z附近的高分辨非弹性冷中子散射研究了弛豫$KTa_{1-x}Nb_xO_3$(x=0.15-0.17)单晶中横声(TA)声子的阻尼($Γ_a$)。不存在漫散射的点,尽管它存在于(110)附近。在以相变为中心的较宽温度范围内,T= 195 K-108 K,TA声子宽度(阻尼)在动量q=0.07附近呈现阶跃增加,在q=0.09-0.12处经历浅的最大值,并保持高至所研究的最高动量q=0.16。这些实验结果解释的TA声子之间的共振相互作用和集体或相关的重取向通过隧道的偏离中心的Nb+5离子。所观察到的TA阻尼成功地再现在一个简单的模型,其中包括TA声子和色散的本地化模式(LM)与频率$ω_L$和阻尼$Γ_L$($Γ_L < ω_L$),本身耦合到横向光学(TO)模式之间的相互作用。TA声子的最大阻尼发生在其频率为$ω_a \approx{ω_L}$时。$ω_L$和$Γ_L$对温度的依赖性不大,但共振阻尼的振子强度$M_2$在$T\sim{150 K-120 K}$范围内有一个很强的最大值,在这个范围内,中子在(110)B. Z附近发生漫散射。点也是最大的,并且介电磁化率表现出弛豫行为。M的最大值似乎是由于极性纳米畴的数量增加。为了支持所提出的模型,观测值的$ω_L$被发现是类似的估计先前获得的Girshberg和Yacoby。或者,TA声子阻尼可以成功地安装在一个经验的…
2016-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-Elastic Scattering, Random Fields and phonon-coupling effects in PbMg1/3Nb2/3O3
用中子散射方法研究了PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$(PMN)弛豫铁电体在伯恩斯温度T $_d$以上和以下的振动谱的低能部分.横向声学声子和最低横向光学声子是强耦合的,我们已经得到了这种耦合的模型。我们观察到,最低的光学分支总是欠阻尼的。在Burns温度附近出现一个分辨率受限的中心峰和准弹性散射。结果表明,在T $_d$以下,随着TO声子阻尼的增加,TA声子和TO声子之间耦合的综合效应不可能引起准弹性散射.准弹性散射具有作为接近介电常数峰值的温度的函数的峰值,而中心峰值散射的强度在低于该温度时强烈增加。这些结果进行了讨论的随机场模型的弛豫。
2005-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Fluctuating defects in the incipient relaxor K$_{1-x}$Li$_x$TaO$_3$ (x=0.02)
本文报道了与K $_{1-x}$ Li $_x$ TaO $_3$中的表观弛豫跃迁有关的结构关联的中子散射测量结果,其中$x=0.02$(KLT(0.02))。该化合物在介电常数中显示出宽的和频率依赖性的峰,这是所有弛豫剂的公认标志。然而,在KLT(0.02)中没有观察到弹性漫散射或任何软模式异常的证据[J.Wen等人,Phys.Rev.B78,144202(2008)],这是一种不同于其它弛豫剂如PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$的情况。我们解决这个二分法,表明与过渡KLT(0.02)的结构相关性是纯粹的动态在所有温度下,具有时间尺度上的顺序为$\sim$太赫兹。这些波动是过阻尼的,非传播的,空间上不相关的。在纯KTaO $_3$上进行的相同测量表明,它们在未掺杂的母体材料中不存在(在实验误差范围内)。它们表现出与介电响应相关的温度依赖性,这表明它们与Li PDMATHAMT掺杂诱导的局部铁电区域相关。因此,通过引入Li $^+$阳离子诱导的铁电转变的特征在于准静态波动,这与在常规钙钛矿铁电体如PbTiO $_3$中观察到的软谐波模式驱动的转变形成鲜明对比。KLT(0.02)中的动态玻璃状结构相关性比基于随机场的铅基弛豫体中测量的快得多,后者表现出$\sim$ GHz量级的频率尺度,并且在空间上具有相对更好的相关性。我们的研究结果支持这样的观点,即随…
2015-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric properties and lattice dynamics of Ca-doped K$_{0.95}$Li$_{0.05}$TaO$_{3}$
本文研究了$_{1-x}$-TaO-$_3$-$(x=0.05)$单晶的弛豫行为和晶格动力学,其中掺入了少量Ca杂质($\sim 15$ ~ppm)。介电测量显示德拜样弛豫与阿克里乌斯激活能为80和240毫电子伏,分别分配给锂$^+$偶极和锂$^+$ -锂$^+$偶极对。在中子散射结果中,在低于$\sim 150$ K的核布拉格峰周围出现漫散射脊,并且声子线加宽特征在甚至更高的温度下开始出现,这表明极性纳米区域(PNR)在这些温度下开始形成。这些结果得到了介电数据的支持,介电数据揭示了在冷却时从$\sim 200$ K开始的弛豫行为。从扩散强度的分析,位移包括一个均匀的相移的所有的原子,除了对应于横向光学软铁电模式的极化矢量的原子位移,发现这是类似于在原型弛豫材料Pb(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)O $_3$。
2006-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic flexoelectricity in the canonical PMN relaxor
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
研究PMN铁电弛豫体的中子散射数据,探讨其本体屈折电性的内在作用,结合Ginzburg-Landau-Devonshire理论和铁电软模理论,解释弛豫特性与屈折电混合波动相关联的机制。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second harmonic generation and X-ray diffraction studies of pretransitional region in relaxor K(1-x) LixTaO3
对量子顺电体KTaO_3(KTO)和弛豫体K(1-x)Li_xTaO_3(x=3%(KLT-3)和7%(KLT-7))进行了光学二次谐波观测和精密X射线衍射实验。在KLT-3和KLT-7中发现,在两个特征温度Td和Tp(<Td)之间存在一个预转变区。该区域的平均对称性为四极对称,具有弱的晶格变形,但平均为非极性。Td和Tp之间的温度间隔是一致的中子漫散射的间隔上已被报道。这些事实有力地表明,极性微区(PMR)成核Td和TP的增长。当温度低于Tp时,开始出现较大的形变和场致SH强度,而在零场冷却过程中没有出现明显的SHG。低于Tp的SH强度的温度依赖性与从晶格变形确定的四方性相吻合。Landau-Devonshire唯象方法表明,在Tp处的铁电相变为一级相变,随着Li浓度的降低,相变向二级相变靠近。在Tp以下,中子衍射强度显著增加,表明在Tp附近PMR转变为铁电微畴,在Tp以下的电场作用下,微畴转变为宏观畴。
2006-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transition and dielectric relaxation in Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 single crystals
用高分辨同步辐射X射线衍射(X射线能量为32 keV)和介电谱(频率范围为100 Hz - 1 MHz)研究了Pb(Zn 1/3 Nb 2/3)O3(PZN)晶体的结构和介电性能。在高温下,PZN晶体表现出立方对称性,并且存在弛豫铁电体固有的极性纳米区域,如由单个(222)布拉格峰和在峰的基础处的明显尾部所证明的。在低温下,除了已知的菱面体相外,还发现了另一种低对称性的铁电相,这两种相以介观畴的形式共存。在325和390 K之间扩散并观察到铁电相变,其中低温相的浓度逐渐增加,并且在冷却时立方相消失。然而,在扩散相变的温度范围内没有检测到介电异常。介电常数的温度依赖性在较高的温度(Tm = 417 - 429 K,取决于频率)下显示出最大值,在T < Tm时具有典型的弛豫色散,Tm的频率依赖性符合Vogel-Fulcher关系。应用电场从立方相冷却或极化的晶体在铁电相引起的介电常数在T 390 K的急剧异常,并大大减少在较低温度下的分散,但Tm周围的介电弛豫过程保持定性不变。结果进行了讨论,在本模型的弛豫和比较与原型弛豫铁电体Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3的框架。
2004-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Memory of multiple aging stages above the freezing temperature in the relaxor ferroelectric PLZT
测量了弛豫铁电体PLZT 9/65/35在不同冷却和加热条件下的动态介电常数和弹性柔量,以研究材料的老化和记忆。多个老化阶段的记忆已被发现(几个下降的磁化率曲线加热),在自旋玻璃系统低于玻璃化转变。值得注意的是,在PLZT中,在从动态磁化率推导出的冻结温度以上,记忆也被保留。根据自旋和偶极玻璃中的老化和记忆的现有模型的结果进行了讨论。
2004-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Soft phonon columns on the edge of the Brillouin zone in the relaxor PbMg1/3Nb2/3O3
我们报告晶格动力学测量,使用中子非弹性散射方法,弛豫钙钛矿PbMg 1/3 Nb 2/3 O3(PMN)在布里渊区的边缘附近的动量转移。在沿着带边缘的两个高对称点上可以看到不寻常的声子散射“柱”,它们在动量上是局部的,但在能量上是扩展的:\vec{Q}_R ={1/2,1/2,1/2}和\vec{Q}_M ={1/2,1/2,0}。这些列软化在~400 K,这是类似的区域中心漫散射的起始温度,表明铁电和反铁电扭曲之间的竞争。我们提出了一个模型,与这些声子模式,是基于结构因素和群论分析相结合的原子位移。这一分析表明,散射不是来自倾斜模式(氧八面体的旋转模式),而是来自与Pb^{2+}和O^{2-}离子位移相关的带边界光学模式。尽管类似的散射柱在金属和(不太常见的)分子系统中已有报道,但它们在绝缘材料中是不寻常的,特别是在铁电体中;因此,PMN中这种非弹性特征的物理起源是未知的。我们推测潜在的紊乱导致了这种独特的异常。
2009-05-09 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
High temperature memory in (Pb/La)(Zr/Ti)O_3 as intrinsic of the relaxor state rather than due to defect relaxation
最近的研究表明,在弛豫铁电体(Pb/La)(Zr/Ti)O_3(PLZT)中,多个时效阶段的记忆现象,在某些玻璃态系统中,只有在玻璃转变温度以下才可能出现,但在该温度范围以上也会出现。怀疑存在是否在这样的高温下的记忆是固有的玻璃弛豫状态,而是由于移动缺陷的迁移。结果表明,O空位、H缺陷和它们电离产生的移动电荷等移动缺陷对PLZT 9/65/35的电阻率和弹性柔量的记忆性没有增强,反而有抑制作用。此外,记忆力急剧下降,在La含量略低于弛豫区的相图,除非老化是长期(几个月在室温下)。这被认为是作为证据,在非弛豫的情况下,内存确实是由于缓慢迁移的缺陷,而在La丰富的情况下,它是内在的弛豫状态,甚至以上的磁化率最大的温度。
2006-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Dielectric relaxation and polar phonon softening in relaxor ferroelectric PbMg_(1/3)Ta_(2/3)O_3
采用宽带介电谱、太赫兹(THz)时域光谱和傅里叶变换红外(IR)光谱研究了弛豫型铁电PbMg 1/3 Ta 2/3 O3陶瓷和薄膜的THz和IR谱,频率范围为100 Hz - 90 THz,温度范围为100 - 490 K,温度范围为20 - 900 K。扩散和强烈的温度依赖性峰值的复介电常数是由介电弛豫由于极性集群的动力学。在THz波段,弛豫出现在Burns温度T_d以下,在微波和MHz波段,弛豫变慢,弛豫变宽。弛豫时间分布的最短弛豫时间和最长弛豫时间分别服从Arcidius和Vogel-Fulcher定律。B位有序度对介电弛豫参数的影响很小,对声子参数几乎没有影响。在T_m ~ 180 K以下,弛豫频率的分布比我们的实验谱范围宽,在100 GHz以下,谱中出现了与频率无关的介电损耗。虽然宏观晶体结构是立方的,但红外光谱表明,在低于T_d时,存在较低的局部对称性,这可以归因于极性簇的存在。在Fm-3 m空间群的顺电相中,T_d以上的红外光谱仍然显示出比选择规则预测的更多的模式,因此我们建议考虑β“-钙钛矿亚晶格中化学不均匀性的选择规则。
2007-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermal diffuse scattering: elastic and coherent
研究了高能电子与声子相互作用引起的热漫散射。一个振荡的原子保留了它所有的弹性散射能力,尽管振动改变了散射势的空间分布。因此,振动晶格或声子的散射仍然是弹性的。此外,TDS电子在时间平均的情况下仍然保持相干,形成弥散干涉图样。弹性和相干TDS电子贡献了菊池线的大部分对比度。
2023-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Relaxation and Phase Transition at Cryogenic Temperatures in 0.65[Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O_3]-0.35PbTiO_3 Ceramics
0.65[Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3]-0.35 PbTiO_3陶瓷在90 - 470 K温度范围内的介电测量表明,在350 K附近出现弛豫铁电转变,Vogel-Fulcher凝固温度为338 K,室温下出现四方晶系结构的非遍历弛豫铁电相。该非遍历相在低温下重新进入弛豫状态,如在160 K附近的介电常数的虚部中出现频率依赖性异常所证明的,类似于在其他弛豫铁电基准同型相界陶瓷中报道的那些。极化弛豫时间为160 K异常也遵循Vogel-Fulcher型温度依赖性。温度相关的磁化测量表明,这种低温异常与任何磁转变无关。弹性模量和低温X-射线衍射(XRD)测量揭示了在225 K附近的四斜晶系到单斜晶系的相变。有人认为,低温介电色散约160 K的结果从冻结的介观共形小型化单斜畴内形成的母四畴低于结构相变温度225 K。
2007-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Full elasticity tensor from thermal diffuse scattering
我们提出了一种方法,从单晶衍射实验中使用单色X射线精确测定的全弹性张量。对于两个基准系统方解石和氧化镁,我们表明,在布拉格反射附近的热漫散射的测量提供了一套完整的弹性常数的准确值。这种方法允许一个可靠的和无模型的弹性性能的测定,并可以在同一个实验中与晶体结构的调查一起进行。
2016-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Modeling the Ferroelectric Phase Transition in Perovskite Relaxors and New Corresponding Solving Method
首次采用三维随机伊辛模型(3D-RSIM)结合Glauber赝自旋动力学(PSs)对钙钛矿-弛豫铁电体(PRFE)的弛豫-铁电相变(RFPT)进行了详细的研究。为了解决这个问题,我们提出了一种新的方法,平均场的PS弦(MF-PSS)。我们发现:1)3D-RSIM是由永久顺电子系统(PPSS)、低转变温度铁电子系统(LTT-FSS)和高转变温度铁电子系统(HTT-FSS)组成的混合系统。当模型中PS浓度(phi)< phi_p(phi_p为3D-RSIM的逾渗阈值)时,HTT-FSS在整个体系中占主导地位。在冷却时,系统经历了一个不稳定的扩散铁电相变(IDFPT),随着phi的增加,它显示出从临界,逐渐Vogel-Fulcher和Arrhenius型减速的交叉。具体地说,我们从PS的相关弛豫的真实磁化率的峰值温度(Tm)与角频率(ω)之间的关系中观察到这种交叉; 3)当phi = phi_p时,三个子系统具有可比的含量。随着温度的降低,整个体系的自发极化和比热呈现IDFPT,但Tm随温度的升高而向低温方向移动,直到0 K。由于PPSS的弛豫时间在较低温度下迅速增加,在0 K时发散,在有限速率的冷却过程中,PPSS必须在一定温度下冻结,即发生PS玻璃化转变。总之,随着phi的增加,3D-RSIGM逐渐从IDFPT系统向PS系统演化,而phi_p是这种演化的特征浓度。此外,基于PS与晶格…
2018-06-13 cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Elasticity Tensor from Thermal Diffuse Scattering
我们报告的高压弹性的测定从热扩散X射线散射的氧化镁在压力高达28 GPa。我们发现,完整的弹性张量作为压力的函数,可以从单晶的X射线散射提取。这使得在一次实验中同时测量弹性和晶体结构成为可能,从而标志着在建立可靠的极端压力校准方面迈出了决定性的一步。用这种方法可以从具有任意对称性、形状和光学性质的小晶体中提取弹性常数,这将使我们在理解行星内部的弹性行为、结构相变和声子与其他准粒子的基本相互作用方面取得重大进展。
2018-08-14 cond-mat.mtrl-sci