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。
2014-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast relaxation dynamics of the antiferrodistortive phase in Ca doped SrTiO3
利用时间分辨X射线衍射技术研究了Ca：SrTiO_3晶体中八面体的超快旋转动力学。通过监测直接与Ca：SrTiO 3中软模驱动反铁畸变相的结构序参量相关的超晶格反射的衍射强度，我们观察到氧八面体旋转在0.2 ps时间尺度上的超快弛豫，尽管相应的软模频率发生了很大的变化，但它与初始温度无关。在更慢的皮秒时间尺度上，更小的减少归因于热效应。与时间相关的密度泛函理论计算表明，快速响应可以归因于超快的位移修改的软模电位向正常状态，诱导的空穴中产生的氧2p状态。
2018-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Impact of octahedral rotations on Ruddlesden-Popper phases of antiferrodistortive perovskites
这项工作提出了最详细和最广泛的理论研究反铁畸变（AFD）钙钛矿中Ruddlesden-Popper（RP）相的结构配置，并制定了一个研究计划，可以追求任何AFD钙钛矿系统的RP相。本文系统地研究了氧八面体转动对AFD钙钛矿（A_n+1 B_nO_3 n +1）（n = 1）RP相能量的影响。30，提供了n ->无穷大的渐近结果，给出了堆垛层错之间相互作用的形式和这种堆垛层错孤立的行为。我们发现一个反距离断层之间的相互作用的强度变化多达两个因素取决于配置的八面体。我们发现，这种效应的强度可以足以（a）相对于解离成本体钙钛矿和本体A-氧化物稳定RP相或使RP相不稳定，以及（b）足以影响RP相的能量尺度以约束邻近堆垛层错的八面体的旋转状态，甚至在本体区域中的八面体自由振动的温度下。最后，我们提出的证据表明，八面体旋转的重要性可以理解的RP堆垛层错的相对两侧的氧离子之间的距离的变化。
2009-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Anomalies Of Phase Diagrams And Physical Properties Of Antiferrodistortive Perovskide Oxides
综述了转磁（RM）、转电（RE）和磁电（ME）耦合对反铁畸变（AFD）钙钛矿氧化物相图和性能的影响。我们考虑的主要例子是典型的AFD钙钛矿，如早期铁电体EuTiO 3，SrTiO 3，EuxSr 1-xTiO 3，多铁性BiFeO 3和Bi 1-xRxFeO 3（x = La，Nd）。在Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）理论的框架下，揭示了RM、RE和ME耦合对体系的物理性质和相图（包括反铁磁相、铁电相和结构AFD相）的强烈影响，以及对新型（双相和三相）多铁性相的预测。在综述中，我们特别关注（a）在EuTiO 3中诱导FM（FE）相的可能性（以及在其他顺电AFM氧化物中）通过施加电（b）EuxSr 1-xTiO 3纳米系统中的尺寸效应和新相的分析，其中LGD预测在低温下存在三重AFD-FE-FM（AFM）相;（c）在非铁电SrTiO_3的反相畴界、结构孪壁、表面和界面附近，由于挠曲电和旋转致伸缩效应而出现反常的自发极化和热释电;（d）在薄应变EuxSr 1 - 10中出现具有面内FE极化的低对称性单斜相。xTiO_3薄膜及其在宽温度范围内的稳定化，通过AFD氧八面体倾斜，由于挠曲电和旋转致伸缩耦合;（e）讨论一个惊人的强大规模--在BiFeO_3致密陶瓷中，由于晶界耦合作用和晶界间积累的弹性应力的共同作用，导致AFM转变温度的升高。
2018-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Effects of the antiferrodistortive instability on the structural behavior of BaZrO$_3$ by atomistic simulations
本文通过壳模型分子动力学模拟研究BaZrO$_3$立方相中反铁畸变不稳定性对结构行为的影响，揭示氧八面体呈$(0 0 a^-)$型短程有序并形成动态不稳定纳米畴，为实验异常提供了解释。
2022-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Accurate Modeling of the Cubic and Antiferrodistortive Phases of SrTiO3 with Screened Hybrid Density Functional Theory
我们已经计算了SrTiO 3（STO）的性能，使用广泛的密度泛函，从标准的半局部泛函到现代的范围分离的混合动力车，结合不同的大小/质量的几个基组。我们展示了这些组合的预测能力如何显着变化，无论是STO的立方和antiferrodistortive（AFD）阶段，在模拟AFD阶段的功能/基组功效的变化最大。筛选的混合泛函，我们利用预测的结构性质的两个阶段非常好的协议与实验，特别是如果使用大（但仍然计算易处理）的基组。在这项研究中提出的最准确的结果，即那些从HSE 06/modified-def 2-TZVP，立场作为最准确的建模STO到目前为止，与文献相比，这些结果与实验的结构和电子性质，以及提供洞察能带结构的变化在相变。
2011-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Unlocking Static Polarization and Strain Density Waves in Perovskites by Softening a Hidden Antiferrodistortive Tilt Gradient Mode
Lanzhou University（兰州大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Université de Liège（列日大学）；Westlake University（西湖大学）；Jilin University（吉林大学）
本文提出一种对称驱动策略，通过在钙钛矿中发现隐藏的反铁电扭曲倾斜梯度模式，解锁静态极化和应变密度波，揭示了应变对相变的影响。
2026-03-30 cond-mat.mtrl-sci
New multiferroics based on EuxSr1-xTiO3 nanotubes and nanowires
利用Landau-Ginzburg-Devonshire理论研究了EuxSr 1-xTiO 3纳米管和纳米线的结构反铁畸变序参量（氧八面体旋转）、极化和磁化之间的复杂相互作用。计算了EuxSr 1-xTiO 3的体相和纳米相相图，包括反铁磁相、铁电相、铁磁相和反铁磁相。我们的计算结果表明，EuxSr 1-xTiO 3纳米线和纳米管的“三重”反铁磁畸变铁电铁磁相的存在。提出了基础研究的兴趣，并可能对其潜在的应用很重要。由于三相存在于低温（<10 K）下，具有高极化和磁化值（~50 μ C/cm 2和~0.5 MA/m2）。因此，结构扭曲，极化和磁化强度之间的强耦合表明EuxSr 1-xTiO 3纳米系统作为可能的多铁性应用的强有力的候选者。
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Unravelling the effect of SrTiO3 antiferrodistortive phase transition on the magnetic properties of La0.7Sr0.3MnO3 thin films
采用脉冲激光沉积法在（100）取向的钛酸锶（STO）衬底上制备了20 ~ 330 nm的La 0. 7Sr 0. 3 MnO 3（LSMO）外延薄膜，并在室温下对其结构和形貌进行了表征。磁和电输运性质的处理后的薄膜揭示了在反铁畸变STO相变（TSTO）以下的温度依赖的磁化强度M（T）的异常行为，也在相同的温度附近的磁电阻和电阻率的异常。高达100 nm的LSMO薄膜，在过量的磁化强度和显着的变化，证明了通过界面介导的磁弹性耦合与反铁畸变畴壁运动发生低于TSTO。相反，对于较厚的LSMO薄膜，在100 nm以上，观察到缺陷内磁化。通过高分辨率透射电子显微镜观察到，在膜的上层中出现了松弛存储在膜中的弹性能所需的分支结构，这导致随机取向的磁畴重构，可以理解这种相反的行为。对于足够高的施加的磁场，当达到热力学平衡时，发生对异常磁化的完全抑制，其中磁化的温度依赖性开始遵循预期的布里渊行为。
2014-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rotomagnetic couplings influence on the magnetic properties of antiferrodistortive antiferromagnets
在Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）唯象理论的框架内，我们考虑了在外加磁场和电场的情况下，通过双二次旋磁耦合来控制顺电反铁磁体性质的可能性.我们使用EuTiO 3作为原型，具有相对公知的材料参数。令人惊讶的强烈影响，这种耦合几乎所有的属性，没有外部的字段中获得的温度区域与共存的反铁磁和反铁扭曲相，即在多铁性状态。特别是，所观察到的尼尔温度TN（5.5 K）被证明是由旋磁耦合定义的，而没有这种耦合TN似乎要高得多（26 K）。当旋磁耦合常数值较小时，反铁磁相变级数分别为二级或一级。预测了旋磁耦合对磁和介电常数的形式和数值的本质影响。旋磁耦合和旋电耦合开辟了通过施加外部磁场或电场来控制相图形式的额外途径。电场的临界值（反铁磁到铁磁相变）出现基本上小于一个计算没有旋磁耦合，可以是重要的应用程序。
2014-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Non-monotonic anisotropy in charge conduction induced by antiferrodistortive transition in metallic SrTiO$_{3}$
立方SrTiO $_{3}$在105 K以下变成四方晶。反铁磁畸变（AFD）畸变导致相邻TiO $_{6}$八面体的顺时针和逆时针旋转。这种绝缘体在引入极低浓度的n型掺杂剂时变成金属。然而，在电荷传导的结构相变的签名仍然难以捉摸。采用蒙哥马利技术，我们成功地解决了由AFD转变引起的电荷电导率的各向异性，在不同类型的掺杂剂的存在下。我们发现，轻微的晶格畸变（$<6 \times 10^{-4}$）引起的电荷电导率的百分之二十的各向异性，在能带计算的预期。单轴应变的应用放大了可检测的各向异性不利的三个可能的tetravel域之一。与所有其他已知的各向异性费米液体相比，各向异性对于弹性和非弹性散射具有相反的符号。增加掺杂剂的浓度导致AFD转变的温度向上或向下急剧转变。后者的结果提出了强有力的限制任何假设的作用所发挥的AFD软模式在形成的库珀对和超导性的出现在SrTiO $_3$。
2016-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-principles theory of structural phase transitions for perovskites: competing instabilities
我们扩展我们以前的第一性原理理论的钙钛矿铁电相变治疗也antiferrodistortive相变。我们的方法包括从泰勒展开，第一性原理计算，以确定扩展参数，和蒙特卡罗模拟，研究所产生的系统的模型哈密顿量的建设。我们将这种方法应用于三种立方钙钛矿化合物SrTiO 3、CaTiO 3和NaNbO 3，已知这些化合物会发生反铁扭曲相变。计算了它们在实验晶格常数下的跃迁序列和跃迁温度。对于SrTiO_3，我们发现我们的结果与实验符合得很好。对于更复杂的化合物，如CaTiO 3和NaNbO 3，它们可以有许多不同的结构，但能量非常相似，一致性稍差。
1997-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic Domain Dynamics in Strained Strontium Titanate
在钛酸锶中施加双轴应变可以诱导多铁性，导致铁电畴和反铁畸变畴共存。通过设计施加在晶格上的应变的大小和符号可以用于调节这两种现象之间的相变和相互作用。利用光学二次谐波产生，我们报告了从中心对称的4/mmm相的铁电毫米2的过渡，其次是反铁电畸变过渡到耦合铁弹-铁电毫米2相的钛酸锶薄膜在双轴拉伸应变0.94%。计算结果与理论第一性原理和相场预测相吻合。直接成像所产生的铁电相变域，并在电场下切换演示使用压电力显微镜。非线性光学结合相场模拟表明，占主导地位的多铁性畴反转机制是通过耦合的90度铁电-铁弹畴壁运动。更广泛地说，这些共存的铁电（极性）和反铁磁畸变旋转（轴向）现象的研究可能与共存的铁电（极性）和磁（轴向）现象的多铁性有关。
2006-09-22 cond-mat.mtrl-sci
A Combined Theoretical and Experimental Study of the Phase Coexistence and Morphotropic Boundaries in Ferroelectric-Antiferroelectric-Antiferrodistortive Multiferroics
铁电（FE）、铁电（FEI）和反铁电（AFE）相的物理性质、它们的共存和空间分布支持反铁畸变（AFD）多铁性材料在准同型相变附近的功能。利用Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）唯象和半微观四子晶格模型（FSM），我们研究了不同AFE、FEI和FE长程有序的行为及其在FE-AFE-AFD多铁性准同型相界的共存.通过X射线衍射（XRD）和压电响应力显微镜（PFM）对致密Bi_（1-y）RyFeO_3（R为Sm或La原子，原子分数0 < y< 0.25）陶瓷的实验结果进行了验证。这些互补的测量被用来研究掺杂的晶体结构的宏观和纳米尺度的转变。AFE/FE相分数的测量值和计算值的比较表明，LGD-FSM方法很好地描述了Bi 1-yRyFeO 3的XRD和PFM得到的实验结果。因此，这种理论和实验相结合的方法提供了进一步的洞察准同型边界的起源和共存的FE和AFE状态的模型稀土掺杂的多铁性。
2021-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear roto-antiferromagnetic effect in multiferroics: physical manifestations
利用对称性理论和微观模型，我们预测了具有反铁磁畸变和反铁磁长程有序结构的钙钛矿中线性旋转反铁磁效应的可能性，并找到了其发生的必要条件。这种效应的主要物理表现是反铁磁相变的拖尾和相变附近比热的跳跃.在没有外场的情况下，线性旋转-反铁磁耦合可以在高于Neel温度但低于反铁磁畸变相变温度的温度下诱导出弱的反铁磁有序.因此，在温度T>TN时，在多铁性材料如铁酸铋（BiFeO 3）中观察到弱反铁磁性是可能的，其Neel温度TN约为645 K，反铁畸变转变温度约为1200 K。通过与实验的定量比较，对多铁性Bi_（1-x）R_xFeO_3（R=La，Nd）固溶体中的线性旋转反铁磁效应进行了估算。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analogies of structural instabilities in EuTiO3 and SrTiO3
比热测量和理论计算揭示了EuTiO 3和SrTiO 3之间的密切的相似性。EuTiO_3在TA=282（1）K处发现了一个未知的比热反常，这与SrTiO_3在TA= 105 K处由反铁畸变转变引起的比热反常相似。由于在两个系统中观察到的区心软声子模式可以用相同的参数建模，因此我们将EuTiO 3的新282（1）K不稳定性归因于反铁畸变相变。EuTiO_3的相变温度高于SrTiO_3，这是由于自旋-声子耦合的结果。
2011-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamically suppressed lattice rotations in SrTiO$_3$ as a basis for photo-induced ferroelectricity
SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；Cornell University（康奈尔大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Arizona State University Biodesign Institute（亚利桑那州立大学生物设计研究院）；University of Oxford（牛津大学）
通过时间分辨X射线衍射实验和第一性原理计算，揭示了SrTiO$_3$中光致铁电性与反铁畸变旋转动力学之间的关联，为光致铁电性提供了理论基础。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Ab Initio Linear Response Study of SrTiO3
钙钛矿结构氧化物的晶格不稳定性是其许多有趣性质的原因，例如温度依赖的铁电相变。采用线性响应理论的第一性原理计算提供了一种精确的方法来确定整个布里渊区（BZ）的晶格动力学。使用LAPW线性响应方法，我们以前进行了这样的研究铁电KNbO 3。我们在这里提出了一个类似的调查立方SrTiO 3的结果。虽然KNbO 3只有铁电型不稳定性，SrTiO 3表现出铁电（FE）和反铁电畸变（AFD）不稳定性。我们正确地预测了已知的不稳定性在R点的BZ，这是负责的AFD相变的tetraxylate结构在约105 K。此外，与KNbO 3相比，铁电不稳定性的相空间大大减小。反铁畸变不稳定性存在于沿BZ中整个R-M-R线延伸的一维圆柱管中。这些管的基本上1-D字符对应于真正的空间平面不稳定性，其特征在于氧八面体的旋转。
1997-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Phonon studies of the phase transition sequence in antiferroelectric single crystal of Pb(Hf0.83Sn0.17)O3
本文利用太赫兹、远红外和拉曼光谱研究Pb(Hf0.83Sn0.17)O3单晶的相变序列，揭示极性与非极性声子的互补行为，并结合对称性分析确定从立方相经中间相到反铁电相的转变路径。
2025-08-22 cond-mat.mtrl-sci
A Phenomenological Thermodynamic Potential for CaTiO3 Single Crystal
在过去的几年里，钛酸钙（CaTiO 3）在常压下的反铁畸变（AFD）结构转变已经得到了广泛的研究。发现AFD的多晶型物均不具有极性或铁电性。然而，它最近被证明是理论和后来的实验证实，在CaTiO 3的铁电转变可以引起拉伸应变。铁电不稳定性被认为是强烈耦合到AFD软模式。在这篇文章中，我们提出了一个完整的热力学势来描述AFD和铁电相变之间的耦合。分析了相变温度与应力应变条件的关系。基于该电势，构造了（001）CaTiO 3薄膜图。结果表明，与现有的实验观测结果吻合良好。讨论了AFD相变对铁电相变的强烈抑制。
2011-10-16 cond-mat.mtrl-sci
The SrTiO$_3$ displacive transition revisited by Coherent X-ray Diffraction
本文用相干X射线衍射方法研究了SrTiO $_3$的反铁畸变位移跃迁，这是一个典型的相变，其临界涨落具有两个长度尺度和两个时间尺度。从微束X射线相干衍射图案，我们表明，宽（短长度尺度）和窄（长长度尺度）的组件可以在空间上解开，由于100 $μ$ m尺度的空间变化，后者。此外，两个分量都表现出散斑图案，其在$\sim$ 10 mn时间尺度上是静态的。这证明了窄分量对应于静态有序域。我们解释的散斑在广泛的组成部分，由于一个非常缓慢的动力学过程，对应于众所周知的\emph{central}峰在非弹性中子散射。
2007-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Temperature phase diagram of multiferroic EuTiO$_3$
用同步辐射X射线衍射研究了多铁性EuTiO $_3$的结构转变。观察到了从立方Pm-3 m到四方晶系I_4/mcm空间群的反铁畸变相变，这与以前在常压和低温下研究的结果相同。在不同温度下进行了多次压缩/减压循环以精确地绘制相变，并由此构建了EuTiO $_3$的P-T相图。所观察到的相变表现出许多相似之处与同构SrTiO $_3$，虽然在后者的磁电相互作用的情况下占两种材料之间的不同的相边界。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci
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。
2014-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Stability of the tetragonal phase of BaZrO3 under high pressure
在本文中，我们重新审视的BaZrO 3的高压行为相结合的第一性原理计算，拉曼光谱，高压下的X射线衍射。我们确认实验在10 GPa的ε-到-tetrahydroxide过渡，并没有发现任何其他的相变的证据高达45 GPa，最高的压力调查，在与过去的报告的差异。我们重新调查的相稳定性与密度泛函理论考虑不仅是已知的tetraorthane（I4/mcm）相，但也有其他潜在的反铁畸变的候选人。这表明，与具有更复杂的倾斜系统的相相比，四氢呋喃相在增加压力时逐渐变得更稳定。因此，排除了在较高压力下第二次过渡到另一个倾斜相的可能性，特别是非常常见的正交Pnma结构。
2022-08-16 cond-mat.mtrl-sci
The High Temperature Phase Transitions of Hexagonal YMnO3
我们报告了一个详细的高分辨率粉末中子衍射研究的多铁性六方多晶型的YMnO 3的结构行为之间的室温和1403 K。该研究旨在解决以前关于顺电-铁电转变的性质和任何二级结构转变的可能性的不确定性。在1258 +/- 14 K下观察到一个明显的转变，对应于一个三重晶胞，空间群从中心对称的P6_3/mmc转变为极性的P6_3cm。尽管事实上，这种对称性允许铁电性，我们的实验数据分析，这种转变的适应性位移模式清楚地支持以前的理论分析，过渡主要是由antiferrodistortive K3模式。因此，我们验证了以前的建议，YMnO 3是一个不适当的铁电体。此外，我们的数据证实了先前提出的空间群为P6_3/mcm的中间相并不存在。然而，我们确实发现了在~920 K时等对称相变（即P6_3 cm到P6_3 cm）的证据，这涉及极化的急剧下降。这种二次转变与以前的几个报告中的异常物理性质在这个温度区域，并可能与Y-O杂化。
2010-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of quantum fluctuations on structural phase transitions in SrTiO_3 and BaTiO_3
采用路径积分Monte Carol模拟和从头算有效哈密顿量，研究了立方钙钛矿化合物SrTiO 3和BaTiO 3中量子涨落对结构相变的影响.我们发现量子涨落对铁电（FE）跃迁的影响比反铁畸变（AFD）的影响更大，即使单个FE局域模的有效质量更大。对于SrTiO_3，我们发现量子涨落完全抑制了FE跃迁，并使AFD转变温度从130 K降低到110 K。对于BaTiO_3，量子涨落不影响相变的顺序，但使相变温度降低35-50 K。计算的影响进行了讨论。
1995-09-21 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Labyrinthine domains in ferroelectric nanoparticles: a manifestation of gradient-driven morphological transition
在Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）方法的框架下，研究了单轴铁电体球形纳米颗粒中相图和畴结构演化的有限尺寸效应。颗粒表面覆盖有一层屏蔽电荷，其特征在于具有有限的屏蔽长度。在坐标“粒子半径与屏蔽长度”中计算的相图具有分离单畴铁电相和非极性顺电相的多畴结构的宽区域。出乎意料的是，我们发现了一个区域的稳定的不规则的铁电畴的单轴铁电CuInP 2S 6的纳米粒子与一级顺电-铁电相变。我们建立了谷胱甘肽结构域的起源是LGD，极化梯度和静电能的相互平衡。当极化梯度能量低于临界值时，畴壁出现分支并迅速增加。考虑到LGD方法的普遍性，我们认为梯度诱导的形态转变可能是许多具有长程序有序参数的空间受限铁性材料（包括弛豫铁性材料、铁磁性材料、反铁畸变材料和具有无公度铁性相的材料）中出现铁磁畴的来源。
2018-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Structural Basis for the Anomalously Low Spontaneous Polarisation Values of the Polar Phase of Sr1-xCaxTiO3 (x=0.02, 0.04): Evidence for a Ferrielectric Ordering
在12至300 K温度范围内，使用Sr 1-xCaxTiO 3（x=0.02，0.04）的X射线粉末衍射轮廓的全图案Le-Bail精修揭示了由于反铁畸变而在170，225 K下的晶胞参数的异常（立方到四方I4/mcm）相变和在~32，~34 K由于转变为极性相（四方I4/mcm到正交Ic 2 m）。我们获得的较低的转变温度与Bednorz和Muller基于介电研究报告的结果非常一致，[10]他们将这些归因于铁电转变。Rietveld分析的极性相的衍射分布揭示了偏心位移的Sr 2 +/Ca 2+和Ti 4+离子在X-Y平面沿<110>伪立方方向，与实验报告的方向容易极化Bednorz和Muller，但是所得到的偶极矩显示为沿着[001]在相邻的（001）平面中铁电耦合。方向导致在12 K下自发极化的异常低值。
2008-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability and structural temperature dependence in sodium niobate: A high resolution powder neutron diffraction study
本文报道了在300-1075 K加热条件下，重要的工业材料钨酸钠的结构相变随温度的变化。我们的高分辨率粉末中子衍射数据显示了从非极性反铁电畸变到铁电和反铁电的各种结构相变。只有在633 K时才出现晶格参数的不连续跃变，这表明正交反铁电P（空间群Pbcm）相到R（空间群Pbnm）相的相变本质上是一级相变，而其他连续的相变是二级相变.新的超晶格反射出现在680 K（R相）和770 K（S相），可以使用中间长周期调制的正交结构，其晶格参数沿<001>方向分别是3和6倍的CaTiO 3-like Pbnm结构的索引。讨论了超晶格反射与声子不稳定性的关系。在950 K下的二阶四次到立方相变的临界指数（β）对应于值β $\approx 1/3$，如从序参量（超晶格反射的倾斜角和强度）的温度变化获得的。有人认为，这个指数是由于接近三临界点的二阶相变造成的。基于我们详细的随温度变化的中子衍射研究，提出了酒石酸钠的相图，解决了文献中存在的歧义。
2010-11-19 cond-mat.mtrl-sci
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。
2014-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature state in strontium titanate microcrystals using in situ multi-reflection Bragg coherent X-ray diffraction imaging
本研究利用原位多反射布拉格相干X射线衍射成像测量钛酸锶微晶低温应变，发现50 K处可能形成应变诱导的铁电相，而105 K四方相变无局部应变变化。
2025-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for pressure induced polarization rotation, octahedral tilting and reentrant ferroelectric phase in tetragonal (Pb0.5Bi0.5)(Ti0.5Fe0.5)O3
尽管四元PbTiO 3在压电换能器工业中具有重要的技术意义，但其高压行为作为两种完全不同的情况是相当有争议的，包括压力诱导的（1）准同型相界（MPB）样结构转变，伴随着铁电极化矢量的旋转，以及（2）反铁畸变（AFD）相变，随后出现折返铁电相，在最近的理论和实验研究中已经提出。我们试图解决这些争议，通过高分辨率的同步辐射X-射线衍射研究的压力引起的相变在四相的改性PbTiO 3组合物含有50%的BiFeO 3，其中BiFeO 3被添加到提高AFD不稳定性的PbTiO 3。本文首次提出了在中等压力pc_（1 ~2.15）GPa下AFD相变的特征超晶格反射的实验证据，与方案（2）基本一致，但高压铁电相属于单斜空间群C_c，而不是方案（2）中预测的四斜空间群I_4cm。其允许铁电极化矢量按照方案（1）旋转。结果表明，在p < 7 GPa时，Cc相的单斜畸变角和铁电极化随压力的增加而减小，但在p <2 ~ 7 GPa时，Cc相的单斜畸变角和铁电极化随压力的增加而增加，这是由于Cc-Ⅰ向Cc-Ⅱ的相变，类似于MPB体系中的MA（apc> bpc ~ cpc）向MB（apc< bpc ~ cpc）的相变。我们还表明，八面体倾斜提供了一个有效的机制，容纳压力引起的体积减少的稳定的重入铁电相CC-II。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Structural Phase Transitions in SrTiO3 from Deep Potential Molecular Dynamics
钛酸锶（SrTiO 3）被认为是氧化物电子学的基本材料。它的许多显着的特点之一是微妙的结构相变，由反铁畸变晶格模式驱动，从高温立方相到低温四方相。经典分子动力学（MD）模拟是揭示相变原子特征的有效方法，但其应用常常受到经验原子间相互作用势精确性的限制。在这里，我们开发了一个准确的深电位（DP）模型的SrTiO 3的基础上，使用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算的数据的机器学习方法。DP模型具有DFT级精度，能够执行有效的MD模拟和准确的属性预测。利用DP模型，我们研究了温度驱动的钛酸锶到钛酸锶的相变，并构建了SrTiO 3的面内双轴应变-温度相图。模拟结果表明，应变诱导铁电相具有铁电畸变和反铁电畸变两个序参量，铁电相变具有位移和有序-无序两种特征。该工作为其他复杂钙钛矿材料精确DP模型的建立奠定了基础。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Piezoelectric properties of ferroelectric perovskite superlattices with polar discontinuity
利用密度泛函理论，从第一性原理出发，研究了17种极性不连续的短周期铁电钙钛矿超晶格中高对称性$P4mm$极性相的稳定性.结果表明，在大多数超晶格中，该相表现出铁电不稳定性或反铁电畸变不稳定性，或两者兼而有之。对于每个超晶格，基态结构，可能的亚稳相的结构，自发极化，和压电性能进行了计算。比较了具有极性间断的超晶格、对称性破缺的超晶格和没有极性间断的普通超晶格的性质。结果表明，某些极性不连续超晶格的高压电系数（可达150- 270 pC/N）是由于在外加应变的影响下出现了强的晶格畸变，这种畸变的对称性遵循基态结构的低极性声子模的对称性。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Temperature Phase Stability in Li0.12Na0.88NbO3: A Combined powder X-Ray and Neutron Diffraction Study
锂掺杂的钛酸钠是一种环境友好的压电材料，其表现出随组成和温度的各种结构相变。我们使用粉末X射线和中子衍射技术相结合，在300 - 1100 K温度范围内研究了重要成分Li0.12Na0.88NbO 3（LNN 12）的相稳定性。详细的Rietveld分析的热衍射图显示了各种各样的结构相变，从非极性反铁电性的铁电性的性质。在525 K至675 K的温度范围内，明确的实验证据表明，正交顺电O 1相（空间群Cmcm）和正交铁电O2相（空间群Pmc 21）的相共存。随着温度的升高，铁电正交相（O2相）的bp原始晶格参数减小，而ap和cp原始晶格参数正常增大。当温度高于675 K时，O 1相的晶格参数趋于一致，并随温度的升高而不断增大;当温度高于925 K时，ap参数逐渐接近bp参数，样品发生了从正交相到四方相的相变。随着温度的升高，cp晶格常数逐渐减小，最后趋于ap晶格常数，样品转变为立方相。晶格参数的连续变化表明，从正交O_1到高温四方相再到立方相的连续相变本质上不是强的一级相变。我们认为，应用化学压力作为结果的Li取代在NaNbO 3矩阵，有利于冻结的区域中心声子的区域边界声子，已知冻结在纯NaNbO 3作为温度的函数。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral and polar phase transitions in freestanding films of SrTiO3
本文研究了不同厚度SrTiO3独立式薄膜的极性与八面体相变，发现其极性相变温度高达85K且无厚度依赖性，反铁畸变相变温度高于块体且旋转轴倾向面内，表明其性质显著不同于块体。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetodielectric coupling and phonon properties of compressively strained EuTiO3 thin films deposited on LSAT
采用反应分子束外延技术在（001）（LaAlO 3）_0.29-（SrAl_{1/2} Ta_{1/2} O 3）_0.71（LSAT）衬底上生长了四角对称的压应变外延（001）EuTiO 3薄膜。发现在0.9%的压缩应变下，Neel温度提高了1 K。用红外反射光谱研究了薄膜的极性声子随温度和磁场的变化。所有这三个红外有源声子显示出强烈的硬化频率相比，散装EuTiO 3根据第一性原理计算。声子频率表现出逐渐软化冷却导致静态介电常数的增加。在150 K以下检测到一个新的极性声子，其频率接近TO 1软模。与TO 1模式耦合的新模式被分配为从布里渊区边缘，这是激活的红外光谱由于反铁畸变相变，由于同时存在的极性和/或磁性纳米团簇的光学声子。在反铁磁相，我们观察到一个显着的软化的最低频率的极性声子下施加磁场，这定性同意第一性原理计算。这证明了EuTiO 3中的强自旋-声子耦合，这是其静态介电常数在反铁磁相中对磁场的显著依赖性的原因。
2012-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Treatment of a semi-metal to metal structural phase transition: convergence properties of the A7 to sc transition of arsenic
这里提出的材料是补充的文章题为：“密度泛函调查的菱形简单立方相变的砷”，它涉及的收敛问题，研究半金属到金属结构的相变，如A7到SC过渡的砷。
2008-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Universal phase transitions of B1 structured stoichiometric transition-metal carbides
采用从头计算方法系统研究了B1结构过渡金属碳化物（TM=Ti，Zr，Hf，V，Nb，Ta）的高压相变.这些碳化物在压力作用下沿两条新的相变路线，即B1 \rightarrowdistorted TlI（TlI '）\rightarrowTlI和/或B1 \rightarrowdistorted TiB（TiB'）\rightarrowTiB，发生普遍的相变。这两条路线可能共存，因为在相应的压力下，新相之间的焓差很小。四个新的相的结果，从原子滑移的B1结构的母相在压力下。在完全释放压力后，以TiC为代表的TMCs，只有其新的T1 I '型相是机械和动力学稳定的，并且可以恢复。
2011-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Ionization/dissociation-driven first order phase transitions: on a new class of first order phase transitions
本文通过比较等离子体化学模型与DFT第一性原理模拟，揭示温稠密氢导电相变的等离子体本质，并提出电离/解离驱动的新型一级相变概念。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Puzzle of the gamma-alpha and other phase transitions in cerium
本文讨论了铈在压力下的相变的最新研究，包括γ-α相变的新实验，表明它是一个隐藏的结构相变。
2012-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the theory of phase transition in muliferroics
本文研究了非均匀系统中相变的高对称性-无公度相的特性。我们得到了非线性色散定律，并给出了多铁性材料相变的重整化群分析。我们已经确定了系统的nonextensivity参数的临界指数的依赖性。
2009-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phase Shift in AC Magnetocaloric Effect Measurements as an Indicator of the Order of Magnetic Phase Transitions
本研究发现弱交变磁场与磁热响应之间的相移可区分一级与二级磁相变，并证明其源于一般临界动力学理论。
2023-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photothermally induced, reversible phase transition in methylammonium lead triiodide
已知金属卤化物钙钛矿（MHP）在加热时会经历几种结构相变，从较低的对称性到较高的对称性。虽然结构相变已被广泛的光学，热学和电学的方法进行了研究，大多数测量是准静态的，因此不提供直接的信息有关的基本时间尺度的相变在这一类新兴的半导体。在这里，我们调查的正交到四相相变的原型金属卤化物钙钛矿，甲基铵三碘化铅（CH3NH3PbI3或MAPbI3）使用低温纳秒瞬态吸收光谱的时间尺度。通过使用中红外泵浦脉冲加热的材料在略低于相变温度和探测作为延迟时间的函数的瞬态光学响应，我们观察到一个干净的签名的瞬态，可逆的正交到四相相变。发现正向相变在几十纳秒的时间尺度上进行，之后反向相变在与从膜到下面的衬底的热耗散相称的时间尺度上进行。观察到高度的瞬态相变占稳态相变的三分之一。与完全无机的相变材料如VO2相比，MAPbI 3中缓慢相变的数量级可以归因于与有机阳离子和无机框架之间的强氢键相关的大的能垒。我们的方法为解开MHP和其他混合半导体材料的相变动力学铺平了道路。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The problem of choosing of the group of symmetries of paramagnetic phase in the theory of magnetic phase transitions and the exchange multiplets
结果表明，在朗道相变理论的框架内，对于具有过渡金属磁活性离子的磁性材料的磁性和结构相变的理论描述，应选择交换群GxO（3）作为顺磁相的对称群。这样的选择允许描述从顺磁相到各向同性磁有序相（在Tc）的转变，以及从各向同性到各向异性相（在T<Tc）的自旋-轨道转变。交换多重态描述了自旋-轨道相变。
2012-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
