准同型PZT的高压中子研究：两相体系的相变

钙钛矿型薄膜压电材料中无铅准同型相界的组合发现

Combinatorial discovery of a lead-free morphotropic phase boundary in a thin-film piezoelectric perovskite

我们报告的发现无铅准同型相界Sm掺杂BiFeO 3与一个简单的钙钛矿结构，使用组合薄膜战略。边界是一个菱形的伪正交结构的转变，表现出铁电（FE）反铁电（AFE）的转变，在约Bi 0.86 Sm 0.14 FeO 3的介电常数和面外压电系数的外延（001）取向的Pb（Zr，Ti）O3（PZT）薄膜在MPB。所发现的组合物可能是PZT的无铅压电替代物的强有力的候选者。

准同型相界区（Pb0.94 Sr 0.06）（Zr0.530 Ti 0.470）O3的基态：单斜Cc空间群的证据

Ground state of (Pb0.94Sr0.06)(Zr0.530Ti0.470)O3 in the morphotropic phase boundary region: Evidence for a monoclinic Cc space group

Pb的赝四方晶系反铁畸变（AFD）相变采用声速法研究了Sr掺杂量为6%的（Zr 0.530 Ti 0.470）O3（PZT）陶瓷（4至320 K），高分辨同步辐射X射线粉末衍射（100至800 K）和高分辨率以及高通量中子粉末衍射测量（4K）解决了有关准同型相界（MPB）区域PZT的真实基态的争论。的中子衍射曲线的多重特征（3/2 1/2 1/2）pc（伪立方或pc指数）和（3/2 3/2 1/2）pc超晶格峰，出现低于AFD转变温度，排除了菱形R3 c空间群。与第一性原理计算的预测和MPB区纯PZT的早期研究结果一致，证实了真正的基态是单斜晶系，属于Cc空间群. 6%Sr ~（2+）的替代和高波长（λ= 2.44 nm）中子的使用对解决MPB区PZT真实基态的争论起到了关键作用。

BaTiO3和PZT单晶的无扩散结构相变理论

A Theory for Diffusionless Structural Phase Transitions in BaTiO3 and PZT Single Crystals

本文提出了一个晶体固体无扩散结构相变的唯象理论。研究发现，对于BaTiO 3单晶，可以用晶体各向异性常数和依赖于温度的应变常数序参量来预测其相变和晶体结构。结果还表明，PZT晶体中的准同型相界是由晶体各向异性引起的。

准同型锆钛酸铅单晶的结构不均匀性和漫散射

Structural heterogeneity and diffuse scattering in morphotropic lead zirconate-titanate single crystals

本文报道了在准同型相界（x=0.475）附近组成的锆钛酸铅单晶体的同步辐射X射线漫散射和非弹性散射测量结果。在293 K < T < 400 K的温度范围内，观察到了高度各向异性的准弹性漫散射。在400 K以上，这种散射消失。它的主要特征可以再现的不均匀晶格变形所造成的四面体相到菱面体或单斜相的夹杂物的模型。这一观察结果支持了PZT在其准同型相界基本上是结构不均匀的想法。

PZT合金高温性能的第一性原理研究

Finite-temperature properties of PZT alloys from first principles

采用第一性原理方法研究了PbZr{1-x}Ti{x}O3（PZT）固溶体在准同型相界（MPB）附近的有限温度性质.结构和压电预测与实验数据和直接的第一原理结果非常吻合。一个低温单斜相被证实存在，并证明作为一个众所周知的四面体和菱面体相之间的桥梁划定MPB。一个成功的解释，发现在PZT陶瓷的大压电性。

PZT合金的电场诱导极化路径

Electric-field induced polarization paths in PZT alloys

用从头算方法模拟了Pb（Zr_{1-x} Ti_x）O_3（PZT）在准同型相界附近和电场作用下的性质。将[111]取向的电场施加到四元PZT（例如，x=0.50）导致预期的四斜晶系、A型单斜晶系和菱面体结构的顺序。然而，将取向场[001]应用于菱形PZT（例如，x=0.47）并不简单地颠倒这个序列。相反，该系统遵循一个复杂的路径，也涉及三斜和C型单斜结构。这些后者阶段被发现表现出巨大的剪切压电系数。

锆钛酸铅（PZT）陶瓷铁电疲劳的结构贡献

Structural Contribution to the Ferroelectric Fatigue in Lead Zirconate Titanate (PZT) Ceramics

许多铁电器件是基于掺杂的锆钛酸铅（PZT）陶瓷，其成分接近准同型相界（MPB），在该相界处，相关材料的性能接近其最大值。MPB PZT的同步辐射X射线衍射研究的基础上，体疲劳被明确地发现，产生从一个不太有效的领域引起的四边形到单斜晶系的转变，在该退化的极化翻转检测到由一个不太强烈的和更扩散的异常的原子位移参数的铅。铁电响应的时间依赖性的结构水平下降到250 $μ$ s证实了这种解释的压电应变响应的时间尺度。

中子衍射研究（Bi，Sm）FeO3薄膜准同型相界磁结构的变化

Change in the magnetic structure of (Bi,Sm)FeO3 thin films at the morphotropic phase boundary probed by neutron diffraction

我们报告的演变的BiFeO 3薄膜上生长的SrTiO 3衬底作为Sm掺杂的功能的磁结构。我们用中子衍射确定了磁结构。我们发现，随着Sm的增加，磁结构的演变从摆线的G-型反铁磁体在morphotropic相边界，有一个大的压电响应，由于电场诱导的结构转变。在准同型相界发生的磁结构转变提供了另一条通向室温多铁性器件的途径。

PZT的本征压电性

Intrinsic piezoelectricity of PZT

本研究通过在不锈钢上生长c轴取向PZT晶体，测量了MPB附近的本征压电和铁电性质，发现其本征压电系数远小于陶瓷值，证明大压电响应主要由非本征效应驱动。

锆钛酸铅薄膜电场诱导相变与压电性的相关性

Correlation between electric-field-induced phase transition and piezoelectricity in lead zirconate titanate films

我们观察到，电场诱导相变从四方体到菱方体的多晶型锆钛酸铅（PZT）薄膜，在2011年报告的体PZT。此外，我们还证明了这种场致相变与PZT薄膜的压电性能密切相关，即相变越大，纵向压电系数d33，eff越大。虽然d 33，eff已经包括在150到170 pm/V之间，但是我们的观察表明，通过优化由于组成微调而引起的场诱导相变，可以获得更大的d 33，eff值，即250 pm/V。

铅-氧化物固溶体准同型边界上的桥接相

Bridging Phases at the Morphotropic Boundaries of Lead-Oxide Solid Solutions

PbZr（1-x）TixO 3（PZT）的陶瓷固溶体具有非常大的压电响应，其组成约为x= 0.50。后者是高度各向异性的，并且最近表明，对于菱面体组合物（x< 0.5），压电系数在远离极性方向时最大，这与通常的看法相反。不久之后，在x=0.50附近通过同步辐射X射线衍射观察到低对称性单斜相。类似的行为和特征也存在于许多相关的铅基强压电单晶中，例如PMN-PT、PZN-PT和PSN-PT，其压电系数约为2500 pm/V，是迄今为止记录的最高值。最近的实验和理论工作大大提高了我们对这些技术重要系统的理解，但仍然存在一些悬而未决的问题。本文就这一领域的最新进展作一综述。

高压电性铅基复合钙钛矿在准同型相界的对称性I。Pb（Zn1/3Nb2/3）O3-9% PbTiO3的中子衍射研究

Symmetry of high-piezoelectric Pb-based complex perovskites at the morphotropic phase boundary I. Neutron diffraction study on Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 -9%PbTiO3

用中子衍射方法研究了Pb（Zn 1/3 Nb 2/3）O3 - 9%PbTiO3（PZN/9 PT）晶体的对称性，PZN/9 PT晶体的组成位于Pb（Zn 1/3 Nb 2/3）O3和PbTiO 3之间的准同型相界（MPB）。并与其他成分相同但史前史不同的标本进行了比较。所有试样的平衡态都不是端元菱方相和四方相的混合物，而是存在于一条新的极化旋转线Mc#（正交-单斜线）上。在所检查的样品中，一个在室温下表现出四方对称性，但在冷却和加热循环后恢复单斜相。

PbZr（1-x）TixO3中高压电响应的起源

Origin of the high piezoelectric response in PbZr(1-x)TixO3

高分辨率的X射线粉末衍射测量极化PbZr（1-x）TixO 3（PZT）陶瓷样品接近菱面体-四面体相界（所谓的准同型相界，MPB）表明，无论是菱面体和四面体的组合物，压电伸长的晶胞不发生沿极性方向，但沿那些方向与单斜畸变。这项工作提供了第一个直接证据的起源非常高的压电PZT。

富锆PZT的脉冲中子衍射研究

Pulsed neutron diffraction study of Zr-rich PZT

用脉冲中子衍射方法研究了掺杂1%wt.的Nb 2 O 5，作为温度和组成的函数。研究了富锆PZT中的铁电低温相（R3 c）、铁电高温相（R3 m）和顺电相（Pm 3 m）。结构参数的温度和组成依赖性的组合允许确定Corker等人最近指出的特殊关系，PZT铁电低温相（FL）中八面体应变（z）和倾斜角（w）之间的关系。应变-倾斜耦合系数随着Ti含量和z和w去耦x=0.30时的组成线性减小。

Pb（Zr0）O3（PZT525）基态相的单斜Cc空间群的确认：同步辐射X射线和中子粉末衍射研究

Confirmation of the monoclinic Cc space group for the ground state phase of Pb(Zr0.525Ti0.475)O3 (PZT525): A Combined Synchrotron X-Ray and Neutron Powder Diffraction Study

用同步辐射X射线和中子粉末衍射相结合的方法研究了赝四方晶系PZT（x=0.525）的低温反铁畸变相变。结果表明，超晶格峰不能正确地占在Rietveld细化使用R3c或R3c+Cm结构模型，而Cc空间群给出了极好的拟合超晶格峰以及钙钛矿峰。这解决了现有的争议的基态相的PZT在MPB区的结构。

Pb（Zr_xTi_1-x）O_3（0.525 \leq x \leq 0.60）富锆组分的高分辨同步辐射XRD研究

High-resolution synchrotron XRD study of Zr-rich compositions of Pb(Zr_xTi_1-x)O_3 (0.525\leq x \leq 0.60): evidence for the absence of the rhombohedral phase

对0.525 \leqx \leq 0.60的Pb（Zr_xTi_1-x）O_3（PZT）的同步辐射XRD数据进行Rietveld分析，结果表明在准同型相界（MPB）富Zr一侧不存在菱面体相。结果表明，当\leq x \leq为0.60时，PZT的结构为单斜晶系，空间群为Cm.单斜畸变的性质从0.525 \leqx \leq 0.54的伪四面体变为x>0.54的伪菱面体。

用于高压电性能压电陶瓷系统的通用Phase Diagram

Universal Phase Diagram for High-Piezoelectric Perovskite Systems

钙钛矿型PbZr（1-x）TixO 3（PZT）和Pb（Zn 1/3 Nb 2/3）O3-PbTiO 3（PZN-PT）系统中的强压电性通常与准同型相界（MPB）的存在有关，该准同型相界（MPB）将具有菱面体和四面体对称性的区域分开。PZN-9%PT的X射线研究揭示了在MPB处存在新的斜方晶相，以及菱形相和斜方晶相之间的接近垂直的边界，类似于PZT在菱形相和单斜晶相之间发现的边界。我们讨论的结果，在最近的理论论文由范德比尔特和科恩，这些氧化物系统中的高非谐性属性这些低对称相。

八面体倾斜、单斜相和PZT的phase diagram

Octahedral tilting, monoclinic phase and the phase diagram of PZT

对PZT接近准同型（MPB）和反铁电边界的滞弹性和介电谱测量提供了新的见解，在其相图的一些有争议的方面。没有发现单斜（M）和菱面体（R）相之间存在分界线的证据，这与最近的结构研究一致，该研究支持在x < 0.5的宽成分范围内这两种相共存，其中M的分数向MPB方向增加。它还讨论了为什么所观察到的最大弹性顺应性似乎是由于旋转不稳定的极化，因此不能解释由外在软化从精细孪晶R相单独，但也表明存在M相，不一定均匀。在x ~ 0.1附近的铁电相内发现了一个新的扩散相变，其温度T_IT高于已确定的边界T_T，转变为具有倾斜八面体的相。提出了在T_T附近八面体开始以无序的方式旋转，并最终在T_T以下变得有序。在这种解释中，八面体倾斜的起始温度单调增加，直到PbZrO 3的反铁电转变，T_T（x）降低到x = 0.18以下是由于在T_IT以下的初始阶段，阳离子半径之间的失配得到部分缓解。

从第一性原理重新审视锆钛酸铅的相图与压电性

Revisit the phase diagram and piezoelectricity of lead zirconate titanate from first principles

该研究利用机器学习深度势模型模拟PZT，重现相图并阐明MPB处铁电纳米畴的极化旋转驱动高压电响应。

铁电钙钛矿PbZr（1-x）TixO3中单斜相的稳定性

Stability of the monoclinic phase in the ferroelectric perovskite PbZr(1-x)TixO3

最近对PbZr（1-x）TixO 3（PZT）（x= 0.48）铁电体结构的研究发现，在准同型相界（MPB）附近存在一个新的单斜相，该相界以前被认为是PZT相图中菱形和四面体区域的分界线。在本文中，所有三个相的稳定区域已建立从高分辨率同步辐射X射线粉末衍射测量的一系列高度均匀的样品，0.42 <=x<= 0.52。在20 K时，单斜相在0.46 <=x<= 0.51的范围内是稳定的，并且这个范围随着温度的升高而变窄。一个一级相变从四面体到菱面体对称的观察只有x= 0.45。因此，MPB不对应于四方-菱面体相边界，而是对应于0.46 <=x<= 0.51的四方相和单斜相之间的边界。这一结果提供了重要的洞察单斜相和PZT的惊人的压电性能之间的密切关系，特别是，极化样品的调查表明，单斜畸变的PZT异常高的压电响应的起源。

压电体系中的低对称相：PZN-xPT单晶和粉末

Low symmetry phases in piezoelectric systems: PZN-xPT single crystal and powder

在这篇综述中，我们解决了一些实验中发现的挑战，在最近发现的PZT，PZN-PT和PMN-PT压电系统的低对称相的X射线衍射表征在其morphotropic相边界。特别是，我们讨论了需要特别注意的单晶粉末样品的制备，以避免降解和峰展宽效应。

高压电钙钛矿相变的唯象理论

Phenomenological theory of phase transitions in highly piezoelectric perovskites

最近发现的高压电混合物PZT，PMN-PT，和PZN-PT中的准同型相界的精细结构表明在这些系统中的高度非线性相互作用的重要性。我们表明，在这些化合物中的铁电相变的足够的朗道型的描述是通过使用的朗道势的现象学序参量的第十二阶扩展。群论和突变理论的方法被用来构造适当的朗道潜力。在唯象参数空间中计算了一个完整的相图。该理论描述了PZT和PZN-PT类型的相图，包括新发现的单斜和正交相。异常大的压电系数预测的附近的相变线。

钙钛矿固溶体的统计模型近似：锆钛酸铅单晶的拉曼光谱研究

A statistical model approximation for perovskite solid-solutions: a Raman study of lead-zirconate-titanate single crystal

钛酸铅（PbTiO 3）是铁电钙钛矿氧化物的经典实例，其示出了伴随着破坏模式的软化的位移相变。证明软模理论合理性的基本假设是，晶体在宏观上足够均匀，以便可以形成有意义的自由能函数。与PbTiO 3相比，实验研究表明，锆钛酸铅固溶体（PZT）的相变行为要微妙得多。大多数关于PZT系统的研究都致力于陶瓷或粉末样品，在这种情况下，不可能进行明确的软模式研究，因为具有不同对称性的模式一起出现。我们对富钛PZT单晶的拉曼散射研究表明，PZT中的相变不能用简单的软模理论来描述。与PbTiO 3形成强烈对比的是，横向E对称模的分裂揭示了存在不同的局部有序区域。晶体缺陷、Ti和Zr在B-阳离子位点的随机分布以及Pb离子偏离其理想位置的作用决定了相变机制。一个统计模型解释所观察到的峰分裂和相变到一个复杂的状态与空间变化的本地秩序附近的准同型相边界。

八面体倾斜模与极模耦合对PbZr1-xTixO3（PZT）的phase diagram的影响

Effects of coupling between octahedral tilting and polar modes on the phase diagram of PbZr1-xTixO3 (PZT)

本文介绍了大晶粒陶瓷PZT的滞弹性和介电谱的测量结果，PZT的组成靠近铁电（FE）菱面体相与富Zr反铁电和富Ti FE四方相的两个准同型相界（MPBs）。这些结果进行了讨论，从以前的一系列样品的类似的数据，并揭示了新的功能的PZT的相图，主要与八面体倾斜及其耦合的极性模式。额外的证据是什么，我们解释为发病的倾斜不稳定性，当最初受挫的晶格无序，和长程序是在较低的温度下实现。它的温度T_IT（x）将长程倾斜不稳定线T_T（x）延伸到T_C，当T_T。有人提出，在衍射实验中看到预期的1/2调制的困难<111>是由于与这种类型的倾斜起伏结合强晶格无序相关联的大的相关体积。结果表明，倾斜不稳定性的谱线与极不稳定性的谱线有相互吸引并合并的趋势。不仅T_IT向T_C弯曲并与之合并，而且在我们的系列样品中，在菱形/四面体MPB处的介电和滞弹性最大值的温度T_MPB不与T_T相交，而是偏离，保持平行或可能与T_T合并。这些功能，连同一个类似的NBT-BT，倾斜和FE不稳定性，这可能会触发一个共同的相变之间的合作耦合方面进行了讨论。最近的模拟发现在多铁性BiFeO 3的倾斜和FE转变的类比。当x从0.465变化到0.48时，滞弹性异常的形状在T_T处发生突变，可能是菱形/单斜边界的指示。

多相铁电畴结构的微观力学

Micro-mechanics of multi-phase ferroelectric domain structures

高应变压电材料通常是具有复杂构造的陶瓷。特别地，PZT与接近所谓的准同型相界的组合物一起使用，其中不仅相同相（域）的不同变体，而且不同相可以共存。铁电陶瓷的微观力学模型将更加现实，如果这些影响可以纳入。本文研究了铁电畴结构的力电兼容条件。我们能够解决同一微晶内不同晶相共存的问题。不同相的自发应变和自发极化一般是不相容的。所导出的关系的数值分析容易受到晶体学描述的阶段的问题。在本报告中，一个简单的分析和分析，成分相关的适合的应变和极化的PZT在室温下的可用数据。概述的方法可以用来模拟多变量和多相微晶的整体行为与某些，简化的几何排列的成分。

PZT和Tetrahydroxide对单斜相变的力学和介电响应：I.理论

Mechanical and Dielectric Response of PZT and Tetragonal to Monoclinic Phase Transition: I. Theory

研究了在准同型相界附近观察到单斜相的PZT材料。在朗道自由能方法中发展了四斜晶系到单斜晶系相变的理论。从四方相到单斜相的相变为一级相变，接近二级相变。考虑到极化率的对角线33和非对角线31分量，研究了晶体以及陶瓷和多晶材料从四斜相到单斜相的相变附近的介电响应。后者在单斜相的稳定边界温度处发散，在四斜相为零。在陶瓷和多晶材料的有效介电静态常数中没有观察到这种行为。我们解释的情况下，由材料的晶粒结构的非对角磁化率的大的贡献。以上的渗流过渡的非对角贡献的有效磁化率是不存在的。四斜相的有效磁化率在降低，单斜相的有效磁化率也在降低，但在相变温度以下降低较慢。从理论上研究了PZT材料在单轴应力作用下的力学响应。定性地解释了在四斜晶系到单斜晶系相变温度附近观察到的温度行为。

用滞弹性和介电测量研究铁电钙钛矿NBT-BT的相变和phase diagram

Phase transitions and phase diagram of the ferroelectric perovskite NBT-BT by anelastic and dielectric measurements

测量了（Na_{0.5} Bi_{0.5}）_{1-x} Ba_{x} TiO_{3}（NBT-BT）在纯NBT和包括准同型相界的组成范围内（0 <= x <= 0.08）的复弹性柔量和介电常数。NBT的顺应性在菱面体/四面体和四面体/立方转变处呈现尖峰，允许确定相图的四面体区域，到目前为止由于强晶格无序和小的扭曲和所涉及的极化而不可能。尽管有充分的证据表明无序和结构的异质性，R-T转变仍然尖锐的x = 0.06，而T-C转变合并到扩散和弛豫样过渡与广泛的介电和弹性介电常数的最大值。尝试在有关的滞弹性和介电曲线的不同功能的不同模式的八面体旋转和极性阳离子移位。也被认为是可能的阳离子位移局部具有单斜对称性，为PZT附近的准同型相界。

铁电弛豫体Pb（Mg1/3Nb2/3）O3和Pb（Zn1/3Nb2/3）O3的结构和动力学

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。

非极化准同型高压电（PbMg1/3Nb2/3O3）0.65-（PbTiO3）0.35和（PbZn1/3Nb2/3O3）0.91-（PbTiO3）0.09化合物的单斜结构

Monoclinic structure of unpoled morphotropic high piezoelectric (PbMg1/3Nb2/3O3)0.65-(PbTiO3)0.35 and (PbZn1/3Nb2/3O3)0.91-(PbTiO3)0.09 compounds

中子Rietveld分析表明，未极化的（PbMg_（1/3）Nb_（2/3）O_3）_（1-x）-（PbTiO_3）_x（x=0.35）（PMN-PT 35%）和未极化的（PbZn_（1/3）Nb_（2/3）O_3）_（1-x）-（PbTiO_3）_x（x=0.09）（PZN-PT 9%）存在单斜相。该单斜相不同于最近由Noheda及其同事在PbZr 1-xTixO 3（x=0.481）中证明的相，但与相同作者在极化PZN-PT（x=0.102）中观察到的相相同。结构分辨率使我们能够比较两种结构，并推断出偏振的方向和幅度。在PMN-PT 35%和PZN-PT 9%中，该相的特征是极化值较弱、氧多面体变形较强和阳离子位移较弱。

准同型相界附近弛豫铁电体中声子与动态短程极性序的耦合

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。

Magnetic properties of BiFeO$_3$-BaTiO$_3$ ceramics in the morphotropic phase boundary: a role of crystal structure and structural parameters

A correlation between the crystal structure and magnetic properties of system (1-x)BiFeO$_3$-(x)BaTiO$_3$ with compounds across the morphotropic phase boundary was studied using X-ray and neutron diffraction, magnetometry, and Mossbauer spectroscopy measurements. Increase in the dopants content leads to the structural transition from the rhombohedral phase to the cubic phase via a formation of the two-phase region (0.2 < x < 0.33), wherein the magnetic structure changes from the modulated G-type antiferromagnetic to the collinear antiferromagnetic via a stabilization of the non-collinear antif…

（BiScO3）{1-x}-（PbTiO3）{x}压电合金的第一性原理研究

First-principles study of (BiScO3){1-x}-(PbTiO3){x} piezoelectric alloys

本文报道了Eitel等人最近提出的一类（BiScO_3）_{1-x}-（PbTiO_3）_x（BS-PT）合金的第一性原理研究。我们发现（i）BS-PT在准同型相界（MPB）处显示出非常大的结构畸变和极化（我们得到c/a约为1.05-1.08，P_tet约为1.1 C/m^2）;（ii）BS-PT的铁电和压电性能主要由Bi/Pb-6p和O-2 p轨道之间的杂化开始决定，一种机制，是增强后取代的Pb由Bi;和（iii）的压电响应的BS-PT和Pb（Zr_{1-x} Ti_x）O3（PZT）在MPB是可比的，至少就计算值的压电系数d_15的关注。虽然我们的结果与实验基本一致，但它们也表明BS-PT的某些固有性质可能比迄今为止的实验所表明的更好。我们还讨论了PZT的结果，表现出突出的作用所发挥的铅位移在其压电性能。

用于动脉脉搏电子皮肤的无铅压电钙钛矿：从构型复杂性到等变机器学习势

Lead-free piezoelectric perovskites for arterial-pulse e-skin: from configurational complexity to equivariant machine-learning potentials

本研究针对动脉脉搏监测用无铅压电材料的计算难题，提出结合等变机器学习原子势的方法，以开发临床可行的无铅脉搏传感器。

铁电钙钛矿中四方相到单斜相变：PbZr（0.52）Ti（0.48）O3的结构

A tetragonal-to-monoclinic phase transition in a ferroelectric perovskite: the structure of PbZr(0.52)Ti(0.48)O3

类钙钛矿铁电系统PbZr（1-x）Ti（x）O3（PZT）在x=0.45-0.50附近具有接近垂直的准同型相界（MPB）。Noheda等人最近的同步加速器X射线粉末衍射测量[Appl. Phys. Lett. 74，2059（1999）]已经揭示了在先前建立的四面体和菱面体区域之间的新的单斜相。在本工作中，我们描述了在x= 0.48的样品上的四斜和单斜PZT相的详细结构的Rietveld分析，对于该样品，晶格参数分别为：at= 4.044 A，ct= 4.138 A，在325 K，和am= 5.721 A，bm= 5.708 A，cm= 4.138 A，β = 90.496 °，两万美元在四方相中，原子沿极性[001]方向的位移类似于PbTiO 3中的位移，但细化表明，此外，垂直于极轴的Pb原子存在约0.2 A的局部无序位移。单斜结构可以被看作是沿着<110>四斜相中存在的局部位移的方向之一的凝聚。它同样很好地对应于一个冻结的局部位移沿一个<100>方向最近报道的Corker等人。[J.物理学。康登斯。Matter 10，6251（1998）]。因此，单斜结构提供了MPB区域的显微照片，其中“平均”菱形或四面体结构中的“局部”单斜相之一冻结出来，因此代表这两相之间的桥梁。

无序纳米团簇的X射线和中子散射：锆钛酸铅固溶体的研究

X-ray and neutron scattering on disordered nanosize clusters: a case study of lead-zirconate-titanate solid solutions

综述了固体的缺陷和缺陷模型。本文给出了一种能处理同时具有多个缺陷类型的非周期性固体的数值方法，用于模拟纳米团簇的散射。该方法将颗粒尺寸、形状和缺陷考虑在内，并隔离元件特定信号。举例说明如何实验室规模的设施可以用来提取有关缺陷的关键信息。作为一个案例研究的统计近似模型，锆钛酸铅（PZT）。PZT是一种具有多种缺陷类型的材料，包括替代型、位移型和表面型缺陷。考虑到空间组成的变化，通过引入一个模型，其中每个细胞的边长取决于在集群中的Zr和Ti离子的分布。在空间上变化的边缘长度和角度被称为微应变。采用BVS模型对Pb、Zr和Ti的阳离子位置进行了调整，以满足名义价态要求。该模型适用于计算从椭圆形的PZT集群的散射和模拟的结构变化作为一个函数的平均组成。正确地给出了两相共存范围，即准同型相界组成。为了与常用的X射线和中子衍射数据进行比较，选择布拉格反射强度和线形进行了模拟。给出了散射团簇的大小和形状对衍射图样的影响的例子，并将通过Scherrer方程计算的颗粒尺寸与精确的团簇尺寸进行了比较。从两种类型的180度域的球形颗粒，一种类型分配给富钛PZT和第二的MPB和Zr丰富的PZT，散射计算。我们展示了如何使用该方法来模拟极化反转。

锆钛酸铅的X射线和中子粉末衍射研究进展

Review of the recent x-ray and neutron powder diffraction studies on lead zirconate titanate

讨论了Pb（ZrxTi 1-x）O3（PZT）固溶体结构细化的相关问题。特别注意的是支付在附近的准同型相界（MPB），局部对称性往往显着低于平均对称性的共存相的建模。根据最近的研究，在MPB附近的两相共存是一个物理上的必要性。最近发表了在MPB附近具有$x$的PZT的显著不同的结构模型。结构模型，X射线，中子和电子衍射研究的基础上，进行了审查，并确定了两个本质上不同的方法：（i）的方法，空间群对称性降低，直到功能，由于当地的扭曲“建模”和（ii）的方法，最高的空间群对称性与粉末衍射数据兼容，一起使用的模型为当地的障碍。与方法（ii）相关，总结了考虑hkl相关谱线展宽的模型的基本特征。潜在的主题是考虑如何局部区域，对称性低于平均对称性，应建模。方法（i）经常引入不合理的结构参数，应避免使用。通过研究温度和组成的依赖性的结构参数，包括线形状参数和相分数的情况下的两相样品，可以进一步测试所提出的模型。考虑到当地的Pb离子位移和它们对相邻的B-阳离子配置的依赖性，局部结构的电性能（可切换的极化和电导率）的意义进行了讨论。

BiFeO3陶瓷直接压电响应的非线性和频散

Piezoelectric nonlinearity and frequency dispersion of the direct piezoelectric response of BiFeO3 ceramics

我们报告的频率和应力的直接压电d33系数在BiFeO 3陶瓷的依赖性。测量结果显示出相当大的压电非线性，即，d33对动应力幅值的依赖性。非线性响应表明非180°畴壁对铁氧体的压电响应有很大的不可逆贡献，在目前的测量条件下，其最大值达到总测量d33的38%。与这种解释一致，两种类型的非180°畴壁，特征为菱面体BiFeO 3，即，使用透射电子显微镜（TEM）在极化陶瓷中发现了71°和109°。为了支持非线性和非180°畴壁贡献之间的联系，我们发现了非线性和导致畴壁从缺陷中剥离的过程之间的相关性，例如从居里温度以上淬火和高温烧结。此外，BiFeO 3的非线性压电响应表现出与其他非线性铁电陶瓷，如“软”（施主掺杂）Pb（Zr，Ti）O3（PZT）中测量的频率依赖性是定性不同的;这种分散的可能来源进行了讨论。最后，我们表明，一旦从钉扎中心释放，畴壁可以广泛地贡献BiFeO 3的机电响应;事实上，外来畴壁贡献是相对大的，如PZT的准同型相界（MPB）组成的Pb基铁电陶瓷。这一发现可能是重要的，在新的无铅MPB组合物的基础上BiFeO 3的搜索，因为它表明，这种组合物也可能表现出大的外部畴壁的压电响应的贡献。

准同型相界的动力学起源--0.68 Pb（Mg1/3Nb2/3O3）-0.32 PbTiO_3的软模和相不稳定性

Dynamic origin of the morphotropic phase boundary - Soft modes and phase instability in 0.68Pb(Mg1/3Nb2/3O3)-0.32PbTiO3

本文报道了0.68Pb（Mg_（1/3）Nb_（2/3）O_3）-0.32PbTiO_3（PMN-0.32PT）单晶的中子非弹性散射。在沿立方[001]方向施加的零和非零电场下，在100 K和600 K之间获得数据。最低能量的、带中心的、横向光学声子在高温下被强烈阻尼并缓慢软化;然而，软模能量的平方开始随着温度线性增加，如在常规铁电体中一样，我们称之为软模“恢复”，在TC下冷却到四极相。我们的数据表明，在PMN-0.32PT的软模式的行为几乎相同的纯PMN，表现出相同的温度依赖性和恢复温度，即使PMN表现出没有明确的结构转变（没有TC）。PMN-0.32PT中软模的温度依赖性也类似于PMN-0.60PT中的软模的温度依赖性;然而，在PMN-0.60PT中，恢复温度等于TC。这些结果表明，PMN-xPT中的软模动力学的温度依赖性和能量尺度与MPB的Ti-贫侧的浓度无关，但与TC的比例为富Ti的组合物。因此，MPB可以在晶格动力学项中被定义为TC首先匹配软模式的恢复温度的浓度。高分辨率的X射线研究表明，在电场的存在下，在MPB区域内的异常量的铁电体的相边界转移到更高的温度。这表明，一个不寻常的不稳定性存在于明显的立方相在MPB。

锆钛酸铅中竞争菱面体和单斜晶序的单晶研究

Single Crystal Study of Competing Rhombohedral and Monoclinic Order in Lead Zirconate Titanate

PbZr 1-xTixO 3单晶x = 0.325和x = 0.460，其中位于准同型相界的伪均方体侧，得到的中子衍射数据表明，菱面体（R3 m/R3 c）和单斜（Cm）域的共存，单斜有序增强Ti取代。排除了具有双晶胞（Cc）的单斜相作为基态。

Length-scale dependent average structures, piezoelectricity enhancement and depolarization mechanisms in a non-MPB high-performance piezoelectric alloy system PbTiO3-Bi(Zr1/2Ni1/2)O3

There is a general perception that large piezoelectric response in ferroelectric alloys requires tuning the system towards a morphotropic phase boundary (MPB), i.e., a composition driven inter-ferroelectric instability. Here we show that high piezoelectric response can be realized even in non-MPB alloy systems. This is demonstrated on (1-x)PbTiO3-(x)Bi(Zr0.5Ni0.5)O3 (PT-BNZ) by a comprehensive study involving electric-field and temperature dependent XRD, Raman spectroscopy, dielectric, piezoelectric and high field electrostrain measurements. We found that poling-field irreversibly suppresses t…

赝均方体（Pb0.94 Sr 0.06）（Zr0.550 Ti 0.450）O3的反铁畸变相变：同步辐射X射线和中子粉末衍射研究

Antiferrodistortive Phase Transition in Pseudorhombohedral (Pb0.94Sr0.06)(Zr0.550Ti0.450)O3 : A Combined Synchrotron x-ray and Neutron Powder Diffraction Study

用6%Sr ~（2+）取代的Pb（ZrxTi_（1-x））O_3（PZT）（x=0.550）样品，讨论了关于Pb（Zr_xTi_（1-x））O_3（PZT）的真基态结构的争论.声速测量表明在Tc~ 279 K发生了相变。在279 K附近，尽管同步辐射X射线粉末衍射（SXRD）谱图中没有显示出空间群的变化，但（h 00）pc峰的半高宽和晶胞体积的温度依赖性也显示出异常。中子粉末衍射图显示在Tc~ 279 K以下出现超晶格峰，证实了反铁畸变相变的存在。室温和低温SXRD数据的Rietveld分析表明，该结构对应于Cm空间群中的单斜相，而中子粉末衍射数据的分析表明，低于Tc的基态相的结构对应于Cc空间群。我们的分析表明，基于R3 c空间群的基态相的结构模型在Cm空间群中存在或不存在室温单斜相的情况下都可以被拒绝。

Space group symmetries of the phases of (Pb0.94Sr0.06)(ZrxTi1-x)O3 across the antiferrodistortive phase transition in the composition range 0.620<x<0.940

The existing controversies about the space group symmetries of Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT) above and below antiferrodistortive (AFD) phase transition temperature (TAFD) in the Zr4+- rich (0.620<x<0.940) compositions are addressed using the results of dielectric, synchrotron x-ray powder diffraction (SXRPD) and neutron powder diffraction (NPD) studies. These compositions undergo an AFD phase transition above room temperature due to tilting of oxygen octahedral leading to a superlattice phase of PZT. We have substituted 6% Sr2+ at Pb2+-site to enhance the tilt angle and thereby the intensity of the sup…

A comprehensive study of the phase diagram of K0.5Na0.5NbO3-Bi0.5Na0.5TiO3 system

The phase diagram of lead-free piezoelectric (1-x)K0.5Na0.5NbO3-xBi0.5Na0.5TiO3 system has been studied by high-resolution synchrotron powder diffraction, neutron powder diffraction and selected area electron diffraction (SAED). The two lead-free piezoelectric compounds, K0.5Na0.5NbO3 and Bi0.5Na0.5TiO3 tend to form an infinite solid solution. The oxygen octahedral tilt system has been mapped as a function of composition and temperature. The results indicate that K0.5Na0.5NbO3-Bi0.5Na0.5TiO3 does not display a morphotropic phase boundary like lead zirconate titanate, and that the most signific…

对“Pb（Zr $_{0.52}$ Ti $_{0.48}$）O $_3$超晶格相的$Cc$和$R3c$空间群的比较”一文的评论

Comment on ``Comparison of the $Cc$ and $R3c$ space groups for the superlattice phase of Pb(Zr$_{0.52}$Ti$_{0.48}$)O$_3$''

最近提出的两相（空间群为$Cc$和$Cm$）结构模型用于模拟用$x\approx 0.52$在Pb（Zr $_x$ Ti $_{1-x}$）O $_3$（PZT）样品上收集的中子粉末衍射图样[R. Ranjan，A. K. Singh，Ragini，and D.潘迪\textit{Phys. Rev. B} \textbf{71}，092101（2005）]显示忽略$hkl$依赖性（各向异性）谱线展宽。这个模型最严重的问题是它将八面体倾斜分配给了一个错误的相位。该模型没有正确考虑各向异性谱线展宽，而是使用低对称相位来最小化Rietveld精化期间的残差。一个模型考虑$hkl$依赖线加宽的基本特征进行了总结。已经报道，一旦正确地考虑由高分辨率中子粉末衍射仪揭示的各向异性谱线加宽，具有$R3c$和$Cm$空间群对称性的模型很好地描述了所有布拉格峰及其强度[J.Frantti，S. Eriksson，S. Hull，V. Lantto，H. Rundlöf和M.柿花\textit{J. Phys.: Condens. Matter} \textbf{15}，6031（2003）.]。进一步表明，$Cm+R3c$模型与在其他组成和温度下观察到的结构特征一致，这在相边界附近特别重要。还指出了样品制备和数据收集方面的问题。