Landau-Ginzburg-Devonshire theory for electromechanical hysteresis loop formation in piezoresponse force microscopy of thin films
研究了压电响应力显微术中铁电薄膜电滞回线的形成，着重研究了针尖尺寸和薄膜厚度对电滞回线的影响，以及针尖电压频率对电滞回线的影响。在这里，我们使用一个组合的Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）理论的局部极化反转的描述与去耦近似的计算的局部piezosesponse回路的形状，矫顽电压和振幅。LGD方法能够解决磁滞回线形成的热力学和动力学。与“刚性”铁电近似相反，这种方法允许压电张量分量依赖于铁电极化和介电常数。该模型合理化的非经典形状的动态压电力显微镜（PFM）的循环。
2010-11-28 cond-mat.mtrl-sci
On the Imbalance of the Dielectric Constant of the PbLixNb3xZr0.51Ti0.49-4xO3 Compound
本文分析了PbLixNb3xZr0.51Ti0.49- 4xO 3（PLNZT）系统的介电行为。结果表明，相对于杂质含量的增加，介电常数的降低可能是由于相互作用的偏离中心的偶极子的聚集趋势，而不是由于合作的现象，重新归一化的偏离中心的杂质的偶极矩。
1996-11-15 cond-mat.mtrl-sci
The origins of electromechanical indentation size effect in ferroelectrics
金属在压痕时表现出尺寸依赖性硬化。近年来，人们对这种现象的机制进行了深入研究。这种尺寸效应是否也存在于铁电体的机电行为中？若有，运作机制为何？我们对钛酸钡的实验确实表明了机电尺寸效应。我们认为，通过理论计算和微分实验上的另一个非铁电压电（石英），flexoelectric现象（而不是位错活动）是负责我们的观察。挠曲电性是应变梯度与极化的耦合，存在于普通压电陶瓷和压电陶瓷中。特别是，铁电体表现出异常大的挠曲电响应。
2009-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Identification of High-Dielectric Constant Compounds from Statistical Design
高介电材料的发现对于提高电子设备和电池的效率至关重要。在这里，我们报告了三个以前未开发的材料具有非常高的介电常数（69 $<$ $ε$ $<$ 101）和大的带隙（2.9 $<$ $E_{\text{g}}$（eV）$<$ 5.5）通过筛选材料数据库使用统计优化算法辅助人工神经网络（ANN）。其中两种是混合阴离子化合物（Eu $_5$ SiCl $_6$ O $_4$和HoClO），通过相图分析表明，它们对常见的半导体具有化学稳定性。我们还发现了其他四种具有相对较大介电常数（20 $<$ $ε$ $<$ 40）和带隙（2.3 $<$ $E_{\text{g}}$（eV）$<$ 2.7）的材料。虽然ANN训练数据来自Materials Project，但搜索空间由开放量子材料数据库（OQMD）的材料组成-展示了跨数据库材料设计的成功实施。总的来说，我们报告了17种材料的介电特性，这些材料是在我们的设计工作流程中选择的，使用从头计算的。在这项工作中预测的高介电性能的介电材料开辟了进一步的实验研究的机会。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Towards structural softness and enhanced electromechanical responses in HfO2 ferroelectrics
本文通过第一性原理计算预测，HfO2铁电体在面内外延拉伸应变下可发生结构不稳定性，实现铁电相与反极性多形体间的可逆转变，并伴随介电和压电响应增强，且超晶格结构可显著降低所需形变以利于实验实现。
2024-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Giant electromechanical response from defective non-ferroelectric epitaxial BaTiO3 integrated on Si 100
显示出与常规弛豫铁电体相当或比常规弛豫铁电体更好的大机电响应的无铅硅兼容材料对于各种纳米机电器件和应用是期望的。缺陷工程电致伸缩最近已经得到普及，以获得在100 Hz以下的频率增强的机电响应。在这里，我们报告的记录值的电致伸缩应变系数（M31）在频率高达5 kHz（1.04 × 10-14平方米每V2在1 kHz，和3.87 × 10-15平方米每V2在5 kHz）使用A位和缺氧钛酸钡薄膜，外延集成到Si上。该效果是稳健的，并且即使在使装置循环>5000次之后也保持。我们的钙钛矿薄膜是非铁电的，与化学计量的BaTiO 3相比具有不同的对称性，并且其特征在于孪晶边界和纳米极状区域。我们表明，所产生的缺陷引起的功能的介电弛豫相关性非常好，与所观察到的超电致伸缩响应。这些薄膜显示出大的热膨胀系数（2.36 × 10-5/K），这与巨大的M31一起意味着由缺陷引起的晶格非谐性的显著增加。我们的工作提供了一个关键的一步，制定指导方针，工程师大机电响应，即使在更高的频率在无铅薄膜。
2023-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electromechanical characterization of lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-0.3PT) piezoceramic for energy harvesting applications
利用压电效应原理的高效机械能收集需要特定的材料性能要求。这包括大压电电荷系数（dij）、大弹性应变（εy）、小弹性柔量（Sij）和小介电常数（\k{appa} ij）的组合。本工作进行结构，电气，机械，和机电特性的无焦宝石铅镁石-钛酸铅（1-x）[Pb（Mg（1/3）Nb（2/3）O3）]-xPbTiO 3在x = 0.3或PMN-0.3 PT，估计上述关键参数的机械能收获。采用固相反应法合成了无焦磷酸盐的PMN-0.3PT陶瓷，其单斜相（Pm和Cm）共存。压电电荷系数（d33）、介电常数（\k{appa} 33 ^T）、弹性顺应性（s33 ^E）和机电耦合系数（k33）分别估计为200 pC/N（约）、1.06（约）x 10^-8 F/m、13.16（约）x 10^-12 m2/N和0.54（约），在规定尺寸的极化样品上使用室温阻抗测量（EN 50324-1：2002和CEI/IEC 60483：1976）。极化泄漏，由于运输的各种带电缺陷被确定为负责降低机电性能相比，单晶体的报告。PMN-0.3PT的弹性应变（εy）与柔性（fFOM）估计为4.5 x 10-4。动态机械负载下的能量收集显示最大短路电流密度为95 nA/cm 2，开路电场为98 V/cm。PMN-0.3PT陶瓷以其优异的性能成为压电能量收集的重要材料。
2022-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modeling electromechanical properties of layered electrets: Application of the finite-element method
我们提出了两层和三层驻极体系统的变形计算。电场耦合的应力-应变方程的麦克斯韦应力张量。在模拟中，两相系统被认为是，和内在的相对介电常数和杨氏模量的阶段被改变。数值计算的机电活动进行比较的分析表达式。在两层和三层系统上进行模拟。模型中的各种参数系统地变化，并估计其对所产生的压电性的影响。在具有双极性电荷的三层系统中，压电系数表现出对相的弹性模量的强烈依赖性。然而，对于单极电荷，没有显著的压电效应。二维模拟结果表明，在非均匀表面电荷和相的泊松比较低的情况下，可以获得较高的压电系数。不规则结构被认为表现出低的压电活性相比，两层结构。
2004-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic determination of flexoelectric properties of crystalline dielectrics
在施加均匀应变时，非中心对称电介质晶体的晶胞内的内部子晶格移位导致净偶极矩的出现：一种众所周知的压电现象。另一方面，宏观应变梯度可以在任何晶体结构的晶体中诱导极化，即使是具有中心对称晶格的晶体。这种现象，称为挠曲电，具有体和表面贡献：体贡献的强度可以通过称为体挠曲电张量的材料性质张量来表征。最近的几项研究表明，应变梯度诱导极化可能是材料中各种有趣和异常机电现象的原因，包括非均匀应变纳米结构中的机电耦合效应，纳米电容器系统中的死层效应，以及钙钛矿纳米结构中的巨压电性等。在这项工作中，采用晶格动力学为基础的微观方法，我们提供了某些立方离子晶体，钙钛矿晶体，III-V族和II-VI族半导体的挠曲电张量的估计。我们将我们的估计与实验和理论值进行比较，解决不同实验估计之间存在的差异，并重新访问现有的经验缩放关系的有效性，挠曲电系数的大小在材料参数方面。
2009-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electromechanical Detection in Scanning Probe Microscopy: Tip Models and Materials Contrast
在过去的二十年里，纳米科学和纳米技术的快速发展受到了扫描探针显微镜（SPM）技术的出现的刺激，该技术能够访问局部材料特性，包括纳米尺度上的传输，机械和机电行为。在这里，我们分析了压电响应力显微镜（PFM），适用于广泛的压电和铁电材料的扫描探针技术的机电探测的一般原则。在PFM中的图像形成的物理学相比，扫描隧道显微镜和原子力显微镜的张量性质的激发和检测信号和信号依赖于尖端表面接触面积。结果表明，它的不敏感接触面积，矢量检测能力，和强大的取向依赖性，使这种技术的SPM的一个独特的类。垂直和横向PFM信号和材料性能之间的关系，推导出解析两种情况下：横向各向同性压电材料的极限的弱弹性各向异性，和各向异性压电材料的极限的弱弹性和介电各向异性。得到了完全各向异性材料PFM响应的积分表达式。用于常规（例如，球和锥）和多极尖端对应出现屏蔽和带状线型探头进行了分析。在PFM和可能的应用取向成像的纳米级和分子分辨率成像的分辨率限制进行了讨论。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Coupled Negative magnetocapacitance and magnetic susceptibility in a Kagome staircase-like compound Co3V2O8
测量了可果美阶梯状Co_3V_2O_8多晶化合物的介电常数随温度和磁场的变化关系。发现外加磁场可以抑制介电常数超过6.1K时的反常现象。此外，其磁场依赖性揭示了负的磁电容，这是成比例的磁化率，这表明一个共同的磁致伸缩的起源为磁场依赖性的两个量。该结果与从同构化合物Ni3V2O8获得的结果非常不同，该同构化合物在与磁电容的符号变化耦合的无公度磁相变处呈现介电常数的峰值。
2006-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric properties of PLZT-x/65/35 (2 \leqslant x \leqslant 13) under mechanical stress, electric field and temperature loading
我们研究了平行于交流电场施加的单轴压力（0-1000 bar）对PLZT-x/65/35（2 \leqslant x \leqslant 13）陶瓷介电性能的影响。结果表明，外加应力对这些性能有显著影响.单轴压力的施加导致介电常数（\varepsilon）的峰值强度、频率色散以及介电滞后的变化。峰值强度$\varepsilon$变得扩散/尖锐，并随着压力的增加而向更高/更低的温度移动。得出的结论是，施加单轴压力诱导类似的效果，在PZT系统中增加钛离子浓度。我们解释了我们的结果的基础上的域切换过程的作用下，机电联合加载。
2013-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature magnetic and dielectric properties of LnBaCuFeO5 (Ln = Nd, Eu, Gd, Ho and Yb)
层状钙钛矿化合物由于其有趣的物理性质而令人感兴趣。本文报道了LnBaCuFeO_5（Ln=Nd，Eu，Gd，Ho和Yb）的结构、磁性和介电性能。由于稀土离子的离子半径的减小，结构参数从Nd减小到Yb。EuBaCuFeO 5在120 K附近出现反铁磁转变，在100 K以下出现电偶极子的玻璃态动力学.其他化合物中没有磁性转变，这可能是由于稀土离子的磁矩占主导地位。的介电常数没有显示任何异常，除了在HoBaCuFeO 5的情况下，它显示了一个弱的频率依赖性约54 K。这些化合物在高温下表现出显著的介电常数增强，这归因于麦克斯韦-瓦格纳效应。然而，在这些层状钙钛矿中没有观察到显著的磁-介电耦合。
2019-01-25 cond-mat.mtrl-sci
A compound figure of merit for photonic applications of metal nanocomposites
选择用于光子开关应用的纳米复合材料需要优化其热、非线性和双光子吸收特性。我们简化了这一步骤，定义了一个化合物的品质因数（FOM_{C}）的贵金属纳米复合材料的电介质的基础上的标准，限制这些结构在光子应用，即热加热和双光子吸收。与器件无关的结果表明，对于介电常数ε_{h}= \frac{ε_{1}-ε_{2}}{2}的金属和绝缘体的特定组合，FOM_{C}具有非常大的值，其中ε_{h}是基质的介电常数，ε_{1}和ε_{2}是金属的实部和虚部。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric and magnetic properties of multiferroic (1-x) La0.5Ca0.5MnO3-(x) BaTi0.8Sn0.2O3 laminated composites
高性能的无铅多铁性复合材料有望取代铅基陶瓷应用于多功能器件。由铁电和铁磁材料制备层状化合物。在这项工作中，我们提出了层状陶瓷化合物，考虑铁磁La 0.5Ca 0.5MnO 3（LCMO）和铁电BaTi 0.8Sn 0.2O 3（BTSO）在两个不同的比例。通过溶胶-凝胶法合成化合物（1-x）LCMO-（x）BTSO，其中x=1和0（纯材料），并且通过使用银浆技术焊接适当质量比的每种纯材料来制备x=0.7和0.5（叠层）化合物。对这些样品进行了结构、介电、铁电、微结构和磁性表征。X射线散射结果显示纯钙钛矿相，证实了LCMO和BTSO的成功形成。SEM照片显示界面为层状结构，界面质量良好。层状复合材料表现出以铁电和铁磁磁滞回线为特征的多铁性。此外，在层状复合材料样品的介电常数的提高主要归因于麦克斯韦-瓦格纳极化。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization, dielectric and thermal studies in the double perovskite polycrystalline compound Tm2CoMnO6
本文综合研究多晶 Tm2CoMnO6 的结构、磁、介电和热性质，揭示其一级磁转变、低温变磁行为、可能的磁结构耦合及显著本征磁热效应。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Plasmon dispersions in simple metals and Heusler compounds
我们提出了一个全面的研究简单的金属和Heusler化合物的等离子体激元色散的基础上一个准确的从头评估的动量和频率依赖的介电函数在随机相位近似。使用动量相关的四面体方法的介电函数的计算，我们提取和分析“全”和“带内”等离子体色散：“全”等离子体色散是通过包括所有频带，带内等离子体色散只包括带内跃迁。对于简单的金属银和铝，我们表明，带内等离子体色散有一个意想不到的向下的斜率，因此显着不同的有效质量的电子气模型和完整的等离子体色散的结果。对于两个Heusler化合物Co2FeSi和Co2MnSi，我们提出的介电函数，其损失函数和等离子体激元色散谱。后者表现出相同的负带内等离子体激元色散中发现的简单金属。我们还讨论了自旋混合对等离激元色散的影响。
2013-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of magnetic and dielectric properties in Sr-substituted high temperature multiferroic YBaCuFeO5
我们报告的结构，磁性和介电性能的演变，由于部分取代的Ba Sr在高温多铁性YBaCuFeO 5。该化合物在200 K附近表现出铁电和反铁磁转变，这两种现象被认为是相互耦合的。对YBa_（1-x）Sr_xCuFeO_（5）（x = 0.0，0.25和0.5）的磁性和介电性能的研究表明，Sr的取代使磁性转变向高温方向移动，而介电转变向低温方向移动。这些结果指出，磁性和介电转变得到去耦的结果，作为化学压力的形式的Sr替代的事实。磁介电耦合的性质随着高阶耦合项的存在而改变。此外，在这些化合物中，在低温下观察到电偶极子的玻璃态动力学。
2017-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Highly sensitive strain sensor from topological-structure modulated dielectric elastic nanocomposites
柔性应变传感器对于几种潜在的智能应用至关重要，例如人机界面、软机器人、人体运动检测和组件安全监控。可拉伸功能材料是应变传感器的重要组成部分，也是高性能应变传感器面临的主要挑战。在此，我们展示了一种新的策略，设计和优化的柔性应变传感器，通过开发拓扑结构调制的高介电常数的弹性纳米复合材料。三相双电纳米网络的拓扑结构产生了空间电荷增强和局域电场调制的协同效应，介电常数达到100（1 kHz时为113.4，比市售弹性聚氨酯基体提高1500%以上）和优异的综合机电性能，最佳综合机电性能达到542.91MPa-1，是商品化聚氨酯弹性膜的9倍以上。利用这种拓扑结构的弹性介质纳米复合材料设计了一种叉指电容式应变传感器。该传感器具有高的初始电容密度和正的电容应变响应，具有高的信噪比、高的电容响应灵敏度和宽的线性范围，突破了传统叉指式应变传感器的负灵敏度和窄的线性范围的缺点。所制备的集成应变传感器阵列能够实时测量复杂曲面的局部应变和监测柔性驱动器的运动，为智能控制系统和形态智能的研究创造了条件。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structural and Dielectric Properties of (La, Nd) (Mg1/2Ti1/2)O3 Perovskites
采用高分辨X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和变温微波谐振器表征技术，研究了混合氧化物法制备的La（Mg 1/2 Ti 1/2）O3（LMT）和Nd（Mg 1/2 Ti 1/2）O3（NMT）陶瓷的结构、相组成和介电性能。在1250 ° C至1675 ° C的烧结温度下，为LMT和NMT合成单相陶瓷。XRD分析表明，LMT和NMT化合物分别具有立方和单斜晶体结构。我们还观察到LMT和NMT的相对密度在理论密度的约93%和99%之间变化，这取决于烧结温度。最后，对LMT和NMT化合物微波谐振器的介电性能进行了测试，测量了谐振频率温度系数（τf）和品质因数（Q）。有趣的是注意到，在NMT化合物的情况下（τf）（~ 16 ppm 1/K）基本上小于在LMT化合物的情况下（~ 72 ppm 1/K），因此证明了在基于NMT的谐振器中针对温度变化的更好的稳定性。另一方面，Q值非常相似，在LMT和NMT的情况下，在谐振频率为8.07 GHz时Q值为34000，在谐振频率为9.76 GHz时Q值为38000。关键词：介电性能;最终显微结构：晶粒生长;单相Ln（Mg0.5Ti0.5）O3（Ln=Nd、La）;镧镁钛氧化物。
2015-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin-lattice coupling mediated giant magnetodielectricity across the spin reorientation in Ca2FeCoO5
报道了纯块状棕钙钛矿化合物Ca_2FeCoO_5的结构、声子、磁、介电和磁介电响应。该化合物在150-250 K的自旋重取向转变过程中表现出由强自旋-晶格耦合引起的巨磁介电响应（10%-24%）。两个德拜温度有关的不同协调的网站在介电弛豫的作用。正的巨磁介电性被证明是一个直接的后果的调制晶格自由度，通过施加外部磁场跨越自旋重取向过渡。我们的研究说明了新的控制磁介电性通过调整自旋重取向过渡的材料，具有强的自旋晶格耦合。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and Magnetic Properties of (Bi1-xLaxFeO3)0.5(PbTiO3)0.5 Ceramics Prepared from Mechanically Synthesized Powders
采用机械合成法制备了（Bi 1-xLaxFeO 3）0.5（PbTiO 3）0.5多铁性陶瓷。XRD研究表明，样品为四方晶系，四方性随La含量的增加而降低。发现化合物的介电响应包含三个异常：1）由于晶格无序（低于300 K）而产生的类弛豫行为; 2）由于氧空位的存在，介电常数在~400 K处达到最大值; 3）475 K以上的晶界效应。对于x=0.5的化合物，在~500 K处观察到居里点。在准同型边界附近的组分：（Bi 0.8La 0.2FeO 3）0.5（PbTiO 3）0.5具有最高的剩余磁化强度。（Bi_（1-x）La_xFe_（3））_（0.5）（PbTiO_（3））_（0.5）化合物的不可逆磁性可以用La或Pb离子对Bi位的随机取代引起的无序自旋玻璃行为来解释。磁化强度约250 K的一个尖锐的步骤是由A-现场失真与倾斜的FeO 6八面体导致修改的Fe-O-Fe的角度和磁性Fe 3+的时刻之间的反铁磁耦合。
2013-12-13 cond-mat.mtrl-sci
High-frequency dielectric anomalies in a highly frustrated square kagome lattice nabokoite family compounds ACu$_7$(TeO$_4$)(SO$_4$)$_5$Cl (A=Na, K, Rb, Cs)
本文研究纳博科石族方卡戈梅晶格化合物的高频介电性质，发现Na和K化合物分别在约100 K和26 K处存在强介电异常，并探讨其与反铁电有序及延迟磁有序的关系。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vibrational and dielectric properties of monolayer transition metal dichalcogenides
二维过渡金属二硫属化合物的第一性原理研究对理解它们的介电、光学、弹性和振动性质有很大贡献。迄今为止，大多数作品都集中在单一的材料或物理属性上。在这里，我们使用一个单一的第一性原理方法论的整个家庭的系统，深入研究不同的物理性质之间的关系，潜在的对称性和这些材料的组成，并观察趋势。我们比较散装同行显示强的层间效应在三斜化合物。以前未观察到的这些单层化合物之间的关系变得明显。然后，这些趋势可以被材料科学、纳米科学和化学社区利用，以更好地设计用于特定功能的器件和异质结构。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic, and optical properties of Sb2S3 and Sb2Se3 compounds: ab initio calculation
我们利用局域密度近似下的密度泛函理论对Sb_2S_3和Sb_2Se_3的结构、力学、电子和光学性质进行了第一性原理研究。得到了这些化合物的晶格常数、体积模量及其压力导数。计算了二阶弹性常数，并估算了杨氏模量、剪切模量、泊松比、各向异性因子、声速、德拜温度和硬度等相关参量。计算了与光子能量相关的线性介电函数以及能量损失函数、有效价电子数和有效光学介电常数等光学性质。我们的结构估计和其他一些结果与现有的实验和理论数据一致。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
First principles prediction of the elastic, electronic, and optical properties of Sb2S3 and Sb2Se3 compounds
我们已经进行了第一性原理研究的结构，机械，电子和光学性质的斜方晶系Sb2S3和Sb2Se3化合物。计算已经进行了局部密度近似使用范数守恒赝势。得到了这些化合物的晶格常数、体积模量及其压力导数。计算了二阶弹性常数，并估算了杨氏模量、剪切模量、泊松比、各向异性因子、声速和德拜温度等相关参量。计算了与光子能量相关的线性介电函数以及能量损失函数、有效价电子数和有效光学介电常数等光学性质。我们的结构估计和其他一些结果与现有的实验和理论数据一致。
2012-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Fine tuning the electro-mechanical response of dielectric elastomers
我们提出了一个协议，以准确地建模的电介质弹性体膜的机电行为，使用应力拉伸和电压拉伸测试的实验数据。我们展示了如何之间的关系电位移和电场可以建立在一个合理的方式从这些数据。我们的方法表明，理想的介电模型，规定在纯电本构方程的线性，是相当准确的，在低到中等值的电场，在这个范围内，材料的介电常数可以推导出应力拉伸和电压拉伸数据。在线性范围之外，需要更精细的耦合，可能包括电弹性能量的非加性分解。我们还强调，电压拉伸数据中的垂直渐近线的存在下，经常在实验中观察到的失败之前，不应该与应变硬化效应，而是与电击穿的快速发展。
2018-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Magnetic and dielectric behavior of the spin-chain compound Er2BaNiO5 well below its Néel temperature
我们最近报道了在32 K以下经历反铁磁序的Haldom自旋链系统Er_2BaNiO_5，其特征是在60 K附近由于自旋链内短程磁序诱导的磁电耦合而出现铁电性。我们已经进行了额外的磁性和介电研究，以了解远低于反铁磁有序温度的性能。我们在这里强调以下几点：（i）在低得多的温度（低于8 K）下观察到交流磁化率和复杂介电性质的强烈频率依赖行为，即重入多玻璃样现象，自然表明存在远低于Neel温度的额外转变; ii）在非常低的温度下观察到磁电相共存（例如，T =2K），其中高场磁电相在通过变磁转变的循环之后返回到零磁场时被部分地阻止。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared dielectric functions and Brillouin zone center phonons of $α$-Ga$_2$O$_3$ compared to $α$-Al$_2$O$_3$
本文用远红外和红外广义椭圆偏振光谱法测定了菱形$α$-Ga $_2$ O $_3$的各向异性介电函数，导出了所有横光学和纵光学声子模频率和展宽参数。我们还确定了高频和静态介电常数。我们进行密度泛函理论计算，并确定在布里渊区的所有分支的声子色散，我们推导出所有的声子模式参数在布里渊区中心，包括拉曼活性，红外活性，和沉默的模式。我们的实验和计算结果之间，以及所有以前报道的部分信息从实验和理论之间获得了很好的协议。我们还计算了$α$-Al $_2$ O $_3$的相同信息，$α$-（Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$）$_2$ O $_3$的新合金的二元母体化合物，并使用以前研究的结果[Schubert，Tiwald和Herzinger，Phys.Rev.B61，8187（2000）]来比较两种同构化合物的所有性质。从实验和理论研究中，我们计算了两种化合物之间的所有模式的频移。此外，我们还计算了声子模本征矢之间的重叠参数，并讨论了所有声子模向三元合金系统的可能演化，以及模式是否可能形成单模或更复杂的模式行为。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous off-stoichiometry as the knob to control dielectric properties of gapped metals
该研究以 La3Te4 为例，通过第一性原理计算表明自发缺陷导致的非化学计量比可调控自由载流子浓度与介电响应，为设计光电和等离激元材料提供途径。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and multiferroic behavior in a Haldane spin-chain compound Sm2BaNiO5 due to an interplay between crystal-field effect and exchange interaction
本文研究了在55 K附近具有反铁磁有序的Half自旋链（S=1）绝缘化合物Sm_2BaNiO_5的复介电常数、磁介电和热释电流随温度（T）的变化。为了使有意义的讨论，交流和直流magnetizatioin和热容量的研究结果也报告。（1）在T_N附近有一个热释电流峰，但它不是由铁电性引起的，而可能是由“热激退极化电流”引起的，而不象在T_N或T_N以上报道的许多稀土系列的其他成员那样具有铁电性;（ii）然而，在存在偏置电场的情况下测量的热电流（在零电场中冷却后）以及介电常数在22 K附近显示出随T增加的弱峰。已知Kramers双态的交换分裂激发态的布居发生的温度。这一发现表明，这种化合物提出了一种新的情况下，多铁性是由晶体场效应和交换相互作用之间的相互作用引起的。没有multiglass功能可以观察到低于2 K，不像这个家庭的许多成员。
2017-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of doping of Co, Ni and Ga on magnetic and dielectric properties of layered perovskite multiferroic YBaCuFeO5
YBaCuFeO5是一种有趣的多铁性化合物，在200 K以上表现出磁有序和介电反常。Fe的部分取代会影响体系的磁性和结构性质。本文详细研究了YBaCuFe_（0.85）M_（0.15）O_5（M=Co，Ni，Ga）的结构、磁性和介电性能。我们观察到Ni和Co部分取代Fe，导致磁稀释和磁转变的加宽，并向低温移动。用非磁性Ga取代Fe也导致磁性转变向低温侧移动。在这些化合物中观察到的介电弛豫行为是由于载流子的希望。这项研究突出了磁性和非磁性掺杂在磁性网站上的磁性和介电性能的层状钙钛矿化合物YBaCuFeO5的影响。
2019-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High flexoelectric constants in Janus transition-metal dichalcogenides
由于其机械刚度和柔性的组合，二维（2D）材料作为潜在的机电材料受到了极大的关注。挠曲电性是应变梯度和极化之间的机电耦合。与仅存在于非中心对称材料中的压电性不同，挠曲电理论上存在于所有介电材料中。然而，大多数关于2D材料的机电能量转换潜力的工作都集中在它们的压电行为和特性上，而不是挠曲电行为和特性。在目前的工作中，我们表明，存在于单层Janus过渡金属二硫属化物（TMDC）的固有结构不对称性，使显着的挠曲电性能。我们使用最近开发的电荷偶极模型与经典的分子动力学模拟耦合报告这些挠曲电性能。通过采用一个规定的弯曲变形，我们直接计算的挠曲电常数，同时消除了压电的贡献的极化。我们发现，Janus TMDC的挠曲电响应是正相关的，其初始程度的不对称性，这有助于更强的$σ-σ$相互作用的初始程度的不对称上升。此外，由于$π-σ$耦合，Janus TMDC中跨原子的高电荷转移导致更大的电场。发现这些增强的$σ-σ$和$π-σ$相互作用导致Janus TMDC的挠曲电系数比传统TMDC例如MoS $_{2}$高几倍，其挠曲电常数已经比石墨烯大十倍。
2022-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Theory of ferroelectrics: A vision for the next decade and beyond
在过去的十年中，我们已经取得了重大进展，我们的理解和能力，计算和预测的铁电体和压电体的基本物理性质。相图，机电和弹性性能，以及缺陷和表面的影响，现在可以进行计算。最重要的是，新的技术已经开发出来，并且对偏振的含义有了新的理解。展望了未来。
1999-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Characterization and Dielectric Properties of Microwave Rare Earth Ceramics Materials for Telecommunications
稀土金属氧化物基电子材料是通过传统的混合氧化物路线制备的。热分析、XRD和SEM用于跟踪相演变并证明相纯度。分析型TEM用于分析晶体结构缺陷和跟踪第二相的存在，特别是在晶界处。还进行了晶体结构测定。用FTIR和Raman光谱分析了声子模，并将其与介电常数（εr）和辐射损耗（tan δ）特性的起源相关联。在某些化合物和混合化合物中存在拉曼带模，但在简单钙钛矿中不存在该带，表明该带与B位阳离子有序分布有关。有些化合物在B位上表现出长程序的有序性，而在其他材料中则没有。采用了光声采样技术结合FTIR光谱，允许用最少的样品制备来分析纯材料。使用矢量或网络分析仪在微波谐振频率下测量品质因数（Qf）、εr和谐振频率的温度系数（τf）特性。这些钙钛矿具有低的公差因子，因为构成原子的相当大的尺寸失配。对于原子尺寸的测定和组成原子的表征，采用了样品检验和GSAS程序Rietveld精修的方法。这些材料具有吸引人的介电性能，被广泛评估为多芯片组件（MCM）器件和微波通信的基板。
2023-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Investigation, Piezoelectric Measurement and Structural Studies of Strontium-doped, modified PMS-PZT Piezoelectric Ceramics
本文研究了以$[\rm{Pb}_{0.94}\rm{Sr}_{0.06}][(\rm{Mn}_{1/3}\rm{Sb}_{2/3})_{0.05}(\rm{Zr}_{0.54}\rm{Ti}_{0.46})_{0.95}]O_3$为组分，锑锰酸铅为掺杂剂，采用陶瓷法合成的6% $\rm{Sr}^{2+}$取代改性锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷的结构和介电性能，频率范围为50 ~ 1 MHz，温度范围为室温~ 633 K。在室温下拍摄的样品的扫描电子显微照片证实形成了相当均匀的结构和具有尖锐边界的成形良好的晶粒。Rietveld分析表明，该材料为四方晶系，空间群为P4 mm。电模量虚部的标度行为表明，在不同的温度下，弛豫是由相同的机制来描述。与相关材料相比，合成的烧结和极化陶瓷的机电耦合因子（$\rm{k_p}$）、高机械品质因数（$\rm{Q_m}$）和压电系数（$\rm{d}_{33}$）的值给出了一组良好的压电性能值，可用于各种感兴趣的压电器件应用。
2013-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin correlated dielectric memory and rejuvenation in relaxor ferroelectric CuCrS2
CuCrS2是一种具有三角形晶格的海森堡反铁磁体，具有螺旋磁序.在Neel温度（T_N=38 K）下，介电（E）和极化研究显示了磁电（ME）耦合，在此温度下，同时出现介电和磁长程序。该化合物在T_N以上表现出扩散的铁电转变和缓慢的弛豫动力学，表明具有弛豫铁电行为。有趣的是，在E中还观察到记忆效应和磁场诱导的再生，甚至在T_N以上建立了合作的玻璃态动力学和ME耦合。我们讨论了几何挫折和金属配体杂化这些不寻常的性能的作用。
2013-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Polarons, free charge localisation and effective dielectric permittivity in oxides
这篇评论将处理几种类型的自由电荷局域化的氧化物和它们的后果，这些材料的有效介电谱。第一个是极化子局域化在铁电网络中的残留杂质的单位单元尺度。第二个是自由电荷在宏观界面（如陶瓷的表面、电极和晶界）的集体局域化。极化子在许多氧化物钙钛矿中被观察到，主要是当阳离子具有几种稳定的电子构型时。在锰氧化物中，这种极化子的密度很高，以至于可以驱动相互作用的极化子的净晶格。另一方面，在BaTiO 3和LiNbO 3等铁电材料中，极化子的密度通常很小，但它们可以强烈地影响宏观电导率。描述了这种极化子对铁电材料介电谱的贡献。即使是残留的杂质，例如铁，也可以在非常低的温度下引起明确的异常。这主要是由于局域极化子和它们所嵌入的高度极化的铁电网络之间的相互作用。SrTiO 3中这种剩余极化子的情况将被更详细地描述，强调在液氦温度下的量子极化子状态。最近，几种非铁电氧化物已经显示出巨大的有效介电常数。它首先表明，这些参数的频率/温度行为是非常相似的，在非常不同的化合物（施主掺杂钛酸钡，CaCu 3 Ti4 O 12，LuFe 2 O 4，锂掺杂NiO，.）。这种相似性要求在这些化合物中的巨介电常数的共同起源。宏观界面上的空间电荷局域化可能是如此高的介电常数的关键。
2010-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric and ferroelectric studies of thermally stable and efficient energy storage ceramic material: (Na0.5-xKxBi0.5-xLax)TiO3
研究了溶胶-凝胶自燃烧法合成的无铅（Na 0. 5-xKxBi 0. 5-xLax）TiO 3粉体的结构、介电和铁电性能。同步加速器X射线衍射数据的Rietveld精修证实了对于所有组合物具有R3 c空间群的纯单相菱面体晶体结构，并且反相八面体倾斜角随着组合物X的增加而减小。通过能量色散X射线光谱法确认均匀性和元素比例。随温度变化的介电研究表明，由于晶格中的A位无序，所有样品都存在两种扩散型介电异常，这被归因于两种转变：铁电到反铁电和反铁电到顺电相变。这些相变的转变温度被发现作为组成的函数降低。介电常数的热稳定性范围从~ 100 C增加到220 C作为组成的函数。稳定的介电常数首先从母体化合物的1557 10%增加，随着组成的增加，对于6%的组成，在~180 C至340 C的温度范围内，emid ~ 2508 10%最高，之后对于12%降低到1608 10%，但仍然高于母体化合物Na 0.5Bi 0.5TiO 3。铁电测量表明，由于晶粒尺寸的减小，矫顽场作为组合物的函数单调减小，通过使用场发射扫描电子显微镜的显微结构研究证实。还观察到能量存储效率作为组成的函数从~ 17%到87%的指数增加。这些类型的材料具有稳定的高介电常数和低tan δ，在热稳定介电常数材料和能量存储应用领域具有广阔的范围。
2018-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the functional properties of diamond-like quaternary compound Li$_2$ZnGeS$_4$ for potential energy applications: A theoretical approach
本文基于 DFT 采用 GGA 与 mGGA 泛函系统计算 Li$_2$ZnGeS$_4$ 的电子、光学、力学及压电性能，并验证其结构稳定性，指出其适用于光电子与压电领域。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Elastic amplification from negative capacitance
本文通过原子级模拟PbTiO3/SrTiO3超晶格，证明负电容引起的电压放大伴随电介质层弹性响应增强，提出“弹性放大”可作为负电容的实验指纹并有望用于低功耗机电致动器。
2024-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Probing phonon softening in ferroelectrics by the scanning probe microwave spectroscopy
微波测量最近已成功地应用于纳米尺度上的铁电材料的测量，包括极化转换和铁电畴壁的检测。在这里，我们讨论的问题是否扫描探针显微镜（SPM）在微波频率下工作，可以识别与软声子动力学的铁性的变化。电势，复阻抗和介电损耗的解析表达式推导和分析，因为这些物理量是链接到实验测量的铁性的属性。作为铁电体，我们考虑具有在居里点处软化的光学声子模式的虚铁电体或真铁电体。我们还考虑了与铁性电导相关的衰减机制，从而表现为材料中的介电损耗。我们的关键发现是，在居里温度附近（10-30 K），软声子色散对表面势分布、复阻抗和介电损耗的影响明显。此外，我们量化的空间分布和频谱的复阻抗和介电损耗的软声子的居里点附近的动力学的反应。这些结果设置阶段的极性相变与纳米微波测量的表征，提供了一个互补的方法，以及建立机电测量的铁电性能的基本理解，以及它们在电信和计算中的应用。
2021-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Electric and magnetic polarizabilities of hexagonal Ln2CuTiO6 (Ln=Y, Dy, Ho, Er and Yb)
我们研究了稀土过渡金属氧化物系列Ln_2CuTiO_6（Ln=Y，Dy，Ho，Er和Yb）的多铁性，其晶体结构为六方晶系，空间群为非中心对称的P63 cm。我们的研究结果表明，而这些化合物，除了Ln=Y，表现出低温反铁磁转变由于稀土矩的有序，预期的铁电转变是受挫的Cu和Ti之间的大尺寸差异在B-网站。有趣的是，这导致这些化合物获得了罕见的和独特的理想的顺电性能与高介电常数，低损耗和弱温度和频率依赖性的组合。第一性原理计算确定这些特殊性质是由两种效应的组合产生的。M = Cu和M = Ti的MO 5多面体尺寸的显著差异抑制了铁电转变所需的这些多面体的预期合作倾斜模式，导致在该系列中研究的每个化合物的介电常数的相对较大的值。此外，它示出的介电常数的大部分贡献来自中频极性振动模式，使其相对稳定，对任何温度变化。示出了在该系列的不同成员之间的介电常数的温度稳定性的变化所产生的软极性模式的相对贡献的变化。
2010-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric behavior of Copper Tantalum Oxide
一个彻底的调查的介电性能的Cu 2 Ta 4 O 12，材料结晶在一个伪立方，钙钛矿衍生的结构。我们测量了单晶的介电常数和电导率在一个非常宽的频率范围高达GHz的频率和温度从25 - 500 K。检测到的介电常数异常高（达到值高达105），几乎恒定在一个广泛的频率和温度范围。Cu 2 Ta 4 O 12具有类似于CaCu 3 Ti4 O 12的晶体结构，CaCu 3 Ti4 O 12是首次观察到如此高介电常数的化合物。使用一个简单的等效电路和不同类型的接触测量结果的分析表明，外在的界面极化效应，来自表面势垒电容器的起源所观察到的巨介电常数。Cu 2 Ta 4 O 12的本征性质的特征在于在100的量级的（仍然相对较高的）介电常数和通过安德森局域化的载流子的跳跃传导的电荷传输。
2003-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric properties and spin-phonon coupling in multiferroic double perovskite Bi$_2$CoMnO$_6$
采用广义梯度近似加Hubbard U方法对双钙钛矿结构Bi $_2$ CoMnO $_6$在非中心对称极性态下的电子结构进行了第一性原理计算.我们发现当Co处于高自旋态时，Mn处于中间自旋态。计算的动力学电荷张量是各向异性的，反映了化合物的低对称性结构。磁结构相关的声子频率表明自旋-声子耦合的存在。利用Berry相方法，我们得到了5.88 $μC/cm^2$的自发电子极化率，这接近于类似化合物Bi $_2$ NiMnO $_6$的实验值。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature dielectric and magnetic properties of Gd and Ti co-doped BiFeO$_{3}$ ceramics
报道了磁性Gd和非磁性Ti分别取代Bi和Fe共掺杂的BiFeO $_3$样品的室温介电和磁性。采用固相反应法合成了名义成分为Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$（x = 0.00-0.25）的陶瓷。X射线衍射图显示，由Ti的Fe的替代诱导从菱方晶系到正交晶系的相变在x $>$ 0.20。形貌研究表明，随着Ti含量的增加，平均晶粒尺寸从$\sim {~}$ 1.5 $μm$减小到$\sim {~}$ 200 $nm$。由于Ti取代，介电常数通过抑制低频处的色散而在宽范围的高频（30 kHz至20 MHz）上稳定。化合物的介电性能与其改善的形貌和降低的漏电流密度有关，这可能是由于组合物中氧空位的浓度较低。在室温下测量的Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$（x = 0.00-0.25）陶瓷的磁性能与纯BiFeO $_3$和Ti未掺杂的Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ FeO $_3$样品的磁性能相比，随着Ti取代量增加至20 $\%$而增强。磁性的增强可能是由于掺杂抑制了BiFeO $_3$的螺旋自旋结构。磁化强度-磁场（M-H）曲线的场和磁化轴均出现不对称位移。这表明在这些化合物中存在交换偏置效应，特别是在室温下。
2015-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroicity in a spin-chain compound, Tb2BaCoO5, with exceptionally large magnetodielectric coupling in polycrystalline form
我们报告的详细调查结果的磁化强度，热容量，介电，热电流，和磁（双）电测量Tb2BaCoO5，属于迄今为止未开发的自旋链钴酸盐家族，R2BaCoO5（R=稀土）。磁性测量表明，该化合物在（T_N=）18.8 K处发生反铁磁转变，在T_N以下40 kOe以上存在自旋重取向。作为温度和磁场的函数测量的介电和热电流数据确定该化合物是II型多铁性材料。我们想强调的最有趣的发现是，观察到的值的磁介电效应超出变磁过渡场是最大的（接近55%，低于10 K，H= 100 kOe）有史以来报道的多晶化合物在散装形式，从而提供了一个希望，找到一个单相多晶化合物在室温下，使应用程序的便利。
2018-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical and Electronic Properties of SiTe_x(x=1,2) from First-Principles
研究了α-SiTe、β-SiTe和RX-SiTe_2的光学和电学性质。使用标准密度泛函理论（DFT）和混合泛函（HSE 06）方法进行详细的电子性质的分析。用标准密度泛函理论、多体格林函数和Bethe-Salpeter方程三种方法研究了薄膜的光学介电特性。计算结果表明，SiTe化合物具有极高的静态介电常数（α-SiTe的ε 0（{ \bot }）= 68.58，ε 0（{ \parallel }）= 127.29; β-SiTe的ε 0（{\bot }）= 76.23，ε 0（{ \parallel }）= 98.15）。频率依赖的介电函数Im（ε）在光学区域中具有非常大的值（>100），这是最高的层状材料之一，表明它们在相应的频率中是优异的光吸收剂。与其他两种化合物相比，α-SiTe表现出高度的光学各向异性，与它们的结构构型一致。在体材料RX-SiTe_2中观察到强烈的层间激子效应。此外，还进行了拉曼强度的分析。
2021-04-18 cond-mat.mtrl-sci
First-principles studies of the structural, electronic, and optical properties of a novel thorium compound Rb2Th7Se15
首次在密度泛函理论框架下计算了一个新合成的钍化合物Rb 2 Th 7 Se 15的结构、电子和光学性质.计算的直接带隙为1.471 eV（广义梯度近似）和1.171 eV（局域密度近似），这两个结果都接近于1.83 eV的实验结果。通过计算所有离子的有效Mulliken电荷证明了Th-Se/Rb-Se键的高共价性/象似性。复介电函数的偏振计算;在500至2500 nm的波长范围内，计算的折射率的依赖性被拟合到Sellmeyer方程。
2013-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Comparative study of Mo2Ga2C with superconducting MAX phase Mo2GaC: a first-principles calculations
采用密度泛函理论（DFT）在广义梯度近似（GGA）下研究了Mo 2Ga 2C的结构、电子、光学和热力学性质.得到了优化的晶体结构，并将晶格参数与现有的实验数据进行了比较。计算并分析了电子态密度（DOS）。证实了化合物的金属行为，费米能级的DOS值为4.2态/晶胞/eV。技术上重要的光学参数（例如，介电函数、折射率、吸收系数、光电导、反射率和损耗函数）。介电常数（e1）的研究表明了Drude类行为。吸收光谱和电导率光谱表明该化合物是金属的。反射光谱表明该化合物具有作为太阳反射器的潜力。首次从考虑声子效应的准谐波德拜模型出发，导出了Mo 2Ga 2CMAX相的体积模量、德拜温度、比热和热膨胀系数等热力学性质随温度和压力的变化关系.利用现有参数值（DOS、德拜温度、原子质量等）分析Tc表达式表明这种化合物不太可能是超导体。
2016-12-09 cond-mat.mtrl-sci
A reentrant phenomenon in magnetic and dielectric properties of Dy2BaNiO5 and an intriguing influence of external magnetic field
我们报道了自旋链化合物Dy_2BaNiO_5在低于58K的Neel温度下表现出磁电耦合，在低温（<10K）下表现出很强的交流磁化率频率依赖行为和复杂的介电性质，类似于“重入”多玻璃现象。这种行为在未掺杂的化合物中是未知的。在多铁性领域的一个新发现是，在磁场（H）存在时，低温下的特征磁性向高温移动，而相应的介电特征则向低温移动，这与T_N附近的情况不同。这一观察结果表明，外部磁场对自旋的排列倾向于抑制类似玻璃的慢电偶极子动力学，至少在这个系统中，这可能是由磁结构的特殊性引起的。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Machine learning reveals memory of the parent phases in ferroelectric relaxors Ba(Ti$_{1-x}$,Zr$_x$)O$_3$
机器学习已经在凝聚态物理和材料科学的多个领域建立了自己的潜力。在这里，我们开发和使用的第一性原理为基础的原子模拟的框架内的无监督机器学习工作流程，以调查阶段，相变，和它们的结构起源铁电弛豫体，Ba（Ti $_{1-x}$，Zr $_x$）O $_3$。我们首先证明了工作流程的适用性，以确定在母体化合物，一个典型的铁电钛酸钡$_3$的阶段和相变。然后，我们将工作流应用于（Ti $_{1-x}$，Zr $_x$）O $_3$与$x\leq0.25$的对比，揭示了（i）某些化合物具有BaTiO $_3$的细微记忆，这些相超过了收缩相变点，这可能有助于它们增强的机电响应;（ii）存在具有纳米畴的离域前体的特殊相-可能是有争议的极性纳米区的候选者;和（iii）最大浓度的$x$的纳米结构域相
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Piezoelectricity in hafnia
由于其与基于半导体的技术的兼容性，HfO2（HfO $_{2}$）是当今在电子应用中最有前途的铁电材料。然而，对这种重要化合物的铁电和机电响应特性的知识仍然缺乏。有趣的是，HfO $_2$最近被预测显示出负纵向压电效应，这使其与经典的铁电体（例如，钙钛矿氧化物，如PbTiO $_3$），并使人联想到某些有机化合物的行为。本工作通过第一性原理计算和使用压电响应力显微镜对Hf O $_2$薄膜的实验研究证实了这种行为。此外，模拟显示了活性氧原子的化学配位是如何负责的负纵向压电效应。基于这些见解，预测通过控制这种活性氧的环境（例如，通过外延应变），可以改变材料的压电响应的符号。
2021-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Computational Study of Defect variant Perovskites A2BX6 for Photovoltaic Applications
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对无铅钙钛矿的结构、电子和光学性质进行了全面的研究。对A2 BX 6型化合物进行了计算，其中A=Rb和Cs; B=Sn，Pd和Pt; X=Cl，Br和I。计算的结构参数（晶格常数和键长）与实验结果吻合良好。计算的带隙揭示了所有这些化合物的半导体分布，通过连续改变卤素离子从Cl到Br和Br到I，显示带隙能量的下降趋势。然而，对于B位阳离子的变化，带隙通过经由Sn将阳离子从Pd改变为Pt而增加。最有可能的化合物，Rb 2 PdBr 6和Cs2 PtI 6，表现出的最佳范围内的0.9-1.6 eV的单结光伏应用的带隙。的介电常数，光学电导率和吸收系数的最佳值方面的光学性质也进行了研究高达10 eV的光子能量。我们的研究结果表明，在改变卤素离子（氯由溴和溴由I）的光学性质显着改变。发现Rb_2PdI_6和Cs_2PtI_6具有最大的介电常数和较高的光吸收。A2 BX 6钙钛矿的独特光电性能，如理想的带隙，高介电常数和最佳吸收，可以有效地用于设计高性能的单结和多结钙钛矿太阳能电池。
2020-04-22 cond-mat.mtrl-sci
