The damping ($Γ_a$) of the transverse acoustic (TA) phonon in single crystals of the relaxor $KTa_{1-x}Nb_xO_3$ with x=0.15-0.17 was studied by means of high resolution inelastic cold neutron scattering near the (200) B.Z. point where diffuse scattering is absent, although it is present near (110). In a wide range of temperatures centered on the phase transition, T=195K-108K, the TA phonon width (damping) exhibits a step increase around momentum q=0.07, goes through a shallow maximum at q=0.09-0.12 and remains high up to the highest momentum studied of q=0.16. These experimental results are explained in terms of a resonant interaction between the TA phonon and the collective or correlated reorientation through tunneling of the off-center Nb+5 ions. The observed TA damping is successfully reproduced in a simple model that includes an interaction between the TA phonon and a dispersionless localized mode (LM) with frequency $ω_L$ and damping $Γ_L$ ($Γ_L < ω_L$), itself coupled to the transverse optic (TO) mode. Maximum damping of the TA phonon occurs when its frequency $ω_a \approx{ω_L}$. $ω_L$ and $Γ_L$ are moderately dependent on temperature but the oscillator strength, $M_2$, of the resonant damping exhibits a strong maximum in the range $T\sim{150 K-120 K}$ in which neutron diffuse scattering near the (110) B.Z. point is also maximum and the dielectric susceptibility exhibits the relaxor behavior. The maximum value of M appears to be due to the increasing number of polar nanodomains. In support of the proposed model, the observed value of $ω_L$ is found to be similar to the estimate previously obtained by Girshberg and Yacoby. Alternatively, the TA phonon damping can be successfully fitted in the framework of an empirical Havriliak - Negami (HN) relaxation model that includes a strong resonance-like transient contribution.
Relaxor ferroelectric behavior and structural aspects of SrNaBi2Nb3O12 ceramics
采用传统的固相反应法制备了SrNaBi 2Nb 3 O 12粉体。X射线结构研究证实，该相是奥里维利乌斯氧化物家族的三层成员。SrNaBi 2Nb 3 O 12（SNBN）陶瓷表现出典型的弛豫铁电体的特性，与广泛和分散的介电最大值。介电峰温度（Tm）随频率的变化符合Vogel-Fulcher关系。弛豫行为被认为是由A位的阳离子无序引起的。在Tm以上观察到铁电滞回线的收缩。
First-principles study of the relaxor ferroelectricity of Ba(Zr,Ti)O$_3$
Ba（Zr，Ti）O $_3$是一种无铅弛豫铁电体。用第一性原理方法研究了纯BaTiO $_3$和Ba（Zr，Ti）O $_3$超电池的铁电偶极矩。BaZr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$ O $_3$和BaZr $_{0.25}$ Ti $_{0.75}$ O $_3$的所有可能的离子构型都构造在$2\times2\times2$超晶胞中。对于半取代的情况，这些结构的铁电性能的分歧，已被发现，严重依赖于Ti和Zr离子的排列。因此，我们的结果为Ba（Zr，Ti）O $_3$的弛豫行为提供了合理的解释.此外，基于热统计的模型给出了Ba（Zr，Ti）O $_3$的平均极化，这取决于合成温度。我们的研究结果有助于理解和调控无铅Ba（Zr，Ti）O $_3$的弛豫铁电性。
Anomalous pressure dependence of the atomic displacements in the relaxor ferroelectric PbMg$_{1/3}$Ta$_{2/3}$O$_3$
本文用粉末中子衍射方法研究了PbMg $_{1/3}$ Ta $_{2/3}$ O $_3$（PMT）弛豫铁电体在高达$\sim 7$ GPa的静水压力下的晶体结构。我们发现一个急剧的压力引起的铅位移从反转中心，这与增加了$\sim$ 50%的各向异性的氧温度因子相关的减少。相比之下，Mg/Ta的振动对压力相当不敏感。我们属性这些变化负责先前报道的压力引起的抑制的反常介电常数和漫散射弛豫铁电体。
Random Electric Field Instabilities of Relaxor Ferroelectrics
弛豫铁电体是一种复杂的氧化物材料，在研究组分无序对相变的影响方面具有独特的优势。在这里，我们研究淬火立方随机电场对晶格不稳定性的影响，导致铁电转变，并表明，在微观模型和统计力学解决方案，即使是弱的组分无序也能阻止长程序的发展，具有各向异性和幂次的随机场态极化的定律相关性来自于它们的特征偶极力和它们固有的电荷无序的组合效应。我们比较和重现了几个关键的实验观察研究弛豫PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$ -PbTiO $_3$ .
Development of Ferroelectric Order in Relaxor (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - xPbTiO3
弛豫铁电体Pb（Mg_（1/3）Nb_（2/3））O_3（PMN）及其与PbTiO_3（PT）的固溶体PMN-xPT的微结构和相变一直是固体科学中最令人困惑的问题之一。本文利用高分辨同步辐射X射线衍射技术研究了PMN-xPT陶瓷的相对称性随温度（20 K < T < 500 K）和组分（0 <= x <= 0.15）的变化。基于实验数据的结构分析表明，Ti^4+取代络合物B位的（Mg 1/3 Nb 2/3）^4+离子导致在低至5%的PT-浓度下形成干净的菱形相。研究结果为PMN-PT中铁电有序的发展提供了一些新的见解，并根据极性纳米区域的动力学和弛豫铁电体的物理模型进行了讨论，以说明从弛豫到铁电状态的结构演变。
Competing orders in PZN-xPT and PMN-xPT relaxor ferroelectrics
对弛豫铁电体系Pb（Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）O $_3$（PZN），Pb（Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）O $_3$（PMN）及其与PbTiO $_3$（PT）固溶体的中子散射和X射线散射研究表明，不均匀性和无序性对材料性能起重要作用.虽然长程极序可以在低温下建立--有时是在外部电场的帮助下;但被称为“极纳米区”（PNR）的短程局部结构仍然存在。对体相结构和PNR进行了详细的研究。讨论了长程和短程极性序的共存和竞争以及它们如何影响弛豫材料的结构和动力学性质。
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。
Spontaneous decay of a soft optical phonon in the relaxor ferroelectric PbMg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$O$_{3}$
我们报道了固体中软光学声子的自发衰变。利用中子能谱，我们发现在弛豫体PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_{3}$中的比声子寿命在定义好的能量和动量范围内非常短。这种行为是独立的铁电秩序和发生时，具有特定的能量和动量的光学声子可以运动学衰减成两个声学声子具有较低的相速度。我们解释了著名的弛豫“瀑布”效应作为一种形式的准粒子衰变类似于以前报道的量子自旋液体和量子流体。
Composition induced diffused to relaxor ferroelectric phase transition in lead-free (1-x)(Li0.12Na0.88)NbO3-xBaTiO3 (0 to x to 0.40) ferroelectric ceramics
采用传统陶瓷工艺制备了（1-x）Li 0.12Na 0.88NbO3-xBaTiO 3（0 ~ x ~ 0.40）铁电陶瓷，并利用介电谱研究了其相变行为。随温度变化的介电常数ε ′（T）显示出所有组分的扩散铁电-顺电转变。测量并验证了Uchino等人[J Am Ceram Soc 2010;93：4011]定义的扩散相变（DPT）的可接受且合格的表征参数（D）。有趣的是，从扩散铁电相变（FE-DPT）弛豫铁电（RFE）转变的交叉被发现的组成x大于等于0.225。FE-DPT的特征在于介电最大值的温度（Tm）与频率无关，而RFE被发现具有满足Vogel-Fulcher关系的频率依赖性Tm。组合物诱导的交叉归因于不同PNR尺寸和弛豫时间的动力学，所述动力学随着不同BaTiO 3含量（x）而变化，从而导致FE-DPT或RFE的出现。
Anisotropic Local Correlations and Dynamics in a Relaxor Ferroelectric
弛豫铁电体由于其反常的介电特性、弥散的相变和强的压电性而受到人们的广泛关注。理解弛豫体的结构和动力学一直是固态物理学中的长期挑战之一，当前非极性基质中的极性纳米区域模型仅提供弛豫体相变的定性描述。本文采用分子动力学模拟和动态对分布函数技术研究了75%PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$-25%PbTiO $_3$（PMN-PT）的局域结构和动力学.我们首次表明，弛豫跃迁可以描述的本地序参量。我们发现，在结构上，弛豫相的特点是存在高度各向异性的相关性之间的本地阳离子位移。这些相关性类似于水中的氢键网络。我们的研究结果与目前的极性纳米区域模型相矛盾，相反，我们提出了一个新的模型，均匀的随机网络的各向异性耦合偶极子。
Structure and relaxor ferroelectric behavior of novel tungsten bronze type ceramic, Sr5BiTi3Nb7O30
采用传统固相反应法制备了一种新型无铅钨青铜陶瓷Sr 5 BiTi 3 Nb 7 O30。室温晶体结构显示出中心对称空间群为P4/mbm的平均结构。介电常数的温度依赖性表明，Sr 5 BiTi 3 Nb 7 O30是一个铁电弛豫体，其Tm接近260 K。与Sr 6 Ti 2Nb 8 O30相比，该陶瓷表现出更强的频散和更低的相变温度。一个宏观的和唯象的统计模型来描述它们的介电响应的温度依赖性。计算得到的Sr 5 BiTi 3 Nb 7 O30和Sr 6 Ti 2Nb 8 O30的极性纳米区（PNR）尺寸表明，前者较强的扩散相变与A位和B位的无序有关.较小的PNR可以在较低的温度下被激活，但具有较小的电偶极矩。这是具有较低Tm和介电常数的Sr 5 BiTi 3 Nb 7 O30的弛豫行为的起源。PNR与具有极性空间群P4 bm的局部结构有关，这有助于弛豫行为的介电频率色散。这一工作为钨青铜型氧化物弛豫铁电体的发展开辟了一条有希望的可行途径。
Insight into dielectric response of ferroelectric relaxors by statistical modeling
铁电弛豫体是具有独特性质的复杂材料。它们的介电磁化率强烈地依赖于温度和探测频率，多年来一直引起研究人员的兴趣。在这里，我们报告了一个宏观和唯象的统计建模的基础上，调查和更好地了解如何弛豫的介电响应取决于温度的方法。采用麦克斯韦-玻尔兹曼分布，并考虑温度依赖的偶极取向极化率，我们提出了一个最小的统计模型和具体的方程来理解和拟合数值和实验介电响应随温度的变化。结果表明，该公式可以成功地拟合典型弛豫体的介电响应，（Zr，Ti）O $_{3}$，铅（Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）$_{0.87}$ Ti $_{0.13}$ O $_{3}$，Pb（Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）O $_{3}$ -0.05Pb（Zr $_{0.53}$ Ti $_{0.47}$）O $_{3}$，它展示了这种方法的普遍适用性。
Energy storage in lead-free Ba(Zr, Ti)O$_{3}$ relaxor ferroelectrics: Large densities and efficiencies and their origins
基于原子第一性原理的有效哈密顿量被用来研究Ba（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_{3}$弛豫铁电体在不同晶向电场作用下的能量存储.在Ba（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_{3}$块体中，沿[001]，[110]和[111]方向施加电场，能量密度随温度线性增加.对于室温下的膜，能量密度采用不同的行为（即，增大对减小），其中应变取决于所施加的电场的方向。我们还预测了Ba（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_{3}$体系的最大能量密度（基本上大于100 J/cm $^{3}$），理想效率为100%.此外，我们还用唯象模型解释了上述特征的起源，并对其他弛豫铁电体也有一定的适用性。
Anomalous transverse acoustic phonon broadening in the relaxor ferroelectric Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3
在弛豫铁电化合物Pb（Mg）$_{1/3}$ Nb $_{2/3})_{0.8}$ Ti $_{0.2}$ O $_3$（PMN-20%PT）中观察到的横向声学（TA）声子的本征线宽$Γ_{TA}$在650 K附近开始随温度的降低而变宽，比铁电转变温度$T_c$（$\sim 360$ K）高近300 K.我们推测，这种异常的行为是直接相关的极化，纳米尺寸，在伯恩斯温度$T_d$区域的冷凝。我们还观察到以前在纯PMN中看到的“瀑布”异常，其中横向光学（TO）分支似乎在有限的动量转移$q_{wf} \sim 0.15$ $^{-1}$处急剧下降到TA分支。即使在高于$T_d$的温度下也能看到瀑布特征。后一个结果表明PNR作为动态实体存在于$T_d$之上。
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。
Electrocaloric effects in the lead-free Ba(Zr,Ti)O$_{3}$ relaxor ferroelectric from atomistic simulations
采用原子有效哈密顿方法研究了Ba（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_{3}$（BZT）弛豫铁电体的电热效应.我们发现，EC系数在任何温度下随电场非单调变化，呈现出最大值，可以追溯到BZT的极性纳米区域的行为。我们还介绍了一个简单的朗道为基础的模型，再现的EC行为的BZT作为场和温度的函数，这是直接适用于其他化合物。最后，我们确认，对于低温（即，在非遍历条件下），测量EC响应的通常间接方法提供了与场诱导温度变化的直接评估定量不同的估计。
Dielectric properties of relaxor-ferroelectric ceramic and single crystal Pb(In$_{1/2}$Nb$_{1/2}$)O$_{3}$-Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_{3}$-PbTiO$_{3}$ at cryogenic temperatures
我们利用介电常数测量研究了Pb（In $_{1/2}$ Nb $_{1/2}$）O $_{3}$ -Pb（Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）O $_{3}$ -PbTiO $_{3}$的低温行为。我们比较了单晶片在[001]和[111]方向上测量与相同组成的多晶陶瓷。极化晶体的行为非常不同的非极化晶体，而陶瓷的介电谱变化很小的极化。在100 K附近极化的[001]晶体中观察到的大的频率依赖性介电弛豫在[111]晶体中不太突出，并且在陶瓷中不发生。弛豫铁电晶体的低温动力学与材料的制备条件和微观结构有关。
