Dynamic response of the dielectric and electro-optic properties of epitaxial ferroelectric thin films
本文分析了薄膜铁电体的动态介电和电光弛豫响应。该分析是基于弛豫的铁电畴的尺寸连续分布的逾渗理论。由此产生的时间响应由表达式（t^-m）exp（-（t/tau）^beta）描述。分析应用于KNbO 3薄膜。的偏振，双折射和介电瞬态的测量表明定性协议的模型超过11个数量级的时间。
2002-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric response of soft mode in ferroelectric SrTiO3
报道了粉末状SrTiO_3铁电体的远红外介电性能。太赫兹时域光谱（THz-TDS）测量表明，SrTiO 3的低频介电响应是最低的横向光学（TO）软模TO 1在2.70 THz（90.0 1/cm），这是直接验证了拉曼光谱的结果。这一结果为理解铁电材料低频介电函数与光学声子软模的关系提供了一个新的思路。结合太赫兹TDS和拉曼光谱，SrTiO 3的整体低频光学声子响应的光谱范围从6.7 1/cm到1000.0 1/cm。
2006-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Limitations to Electrical Probing of Spontaneous Polarization in Ferroelectric-Dielectric Heterostructures
从材料科学的角度来看，准确估计铁电-电介质叠层中的铁电极化是重要的，并且它对于基于铁电的电子器件的发展也是至关重要的。本文通过理论推导和数值模拟，回顾了PUND技术在金属-铁电-介质-金属（MFDM）结构中的理论和应用。在MFDM结构中，PUND技术的结果可能在很大程度上不同于在叠层中实际切换的极化，这又不同于下面的铁电体的剩余极化。因此，主要的障碍，防止PUND测量提供一个很好的估计MFDM堆栈中的偏振开关进行了讨论。所涉及的物理量，并不总是在实验中访问的检查，提供了一个有用的洞察力的主要来源的错误的PUND技术，并澄清了微妙的相互作用之间的去极化场和电荷注入和捕获MFDM堆栈与薄介电层。
2022-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Substrate temperature dependent dielectric and ferroelectric properties of (100) oriented lead-free Na$_{0.4}$K$_{0.1}$Bi$_{0.5}$TiO$_3$ thin films grown by pulsed laser deposition
本文研究脉冲激光沉积中衬底温度对无铅NKBT0.1铁电薄膜的影响，发现700°C为最佳沉积温度，可获得高介电常数、低损耗和最大有效压电系数。
2023-08-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modeling of dielectric hysteresis loops in ferroelectric semiconductors with charged defects
我们提出了具有带电缺陷和普遍的非本征电导的铁电半导体的介电滞回线的唯象描述。我们修正了Landau-Ginsburg方法，证明了上述非均匀系统的宏观状态可以用三个序参量的三个耦合方程来描述。无论是实验观察到的矫顽场值远低于热力学和各种磁滞回线变形（收缩和双循环）已获得在我们的模型的框架。所得结果定量地解释了PZT厚膜等铁电材料的铁电开关现象。
2004-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric and dielectric properties of Hf0.5Zr0.5O2 thin film near morphotropic phase boundary
最近，基于相场模拟，预测Hf 1-xZrxO 2（HZO）在其组成相图中呈现准同型相界（MPB）。在这里，我们研究了四方（t）和正交（o）相之间的结构变化对HZO薄膜的铁电和介电性能的影响，以探测MPB区的存在。结构分析表明，通过调节原子层沉积过程中臭氧的加入量和退火条件，可以获得不同的t/o比，从而影响样品的铁电和介电性能。极化-电场测试表明，当t相含量最小（ft/o ~ 0.04）时，样品的铁电特性（Pr和Ec）显著提高。与其他样品相比，该样品显示出最低的介电常数，这是由于铁电o相的形成。f_（t/o）最大值为0.41的样品具有最高的介电响应。通过调节f_（t/o），获得了~ 55的大介电常数。我们的研究揭示了f_（t/o）与HZO薄膜的介电常数之间的直接关系，这种关系可以通过考虑MPB区的密度来理解。
2021-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Some Peculiarities of Dielectric Spectroscopy in Ferroelectric Nematics
本文探讨绝缘取向层寄生效应对铁电向列相介电谱测量的影响，分析真实与测量介电常数的差异及恢复可能性，并给出非铁电向列相的示例。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Emergence of Transverse Dielectric Response in Ferroelectric Dielectric Heterostructures
本文通过二阶原理模拟发现，包含极性涡旋结构的PbTiO$_{3}$/SrTiO$_{3}$超晶格在施加电场时会产生显著的横向介电响应，该响应可通过电场或外延应变调控甚至反转，为拓扑织构铁电系统中可重构纳米级介电响应的工程化开辟了新途径。
2025-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric and dielectric characterization studies on relaxor- and ferroelectric-like strontium-barium niobates
用液晶方法研究了两种标称组成的钛酸锶钡单晶Sr_{0.70} Ba_{0.30} Nb_{2} O_{6}（SBN：70 -弛豫体）和Sr_{0.26} Ba_{0.74} Nb_{2} O_{6}（SBN：26 -铁电体）在外加电场作用下的铁电畴结构演化.我们的研究结果提供了证据表明，在SBN：70晶体中表现出的宽相变和频率色散有很强的联系铁电微畴的配置。在SBN：26中揭示的大的漏电流可以补偿内部电荷作为畴壁的钉扎中心，这引起了与在经典铁电体中观察到的类似的较少限制的畴生长。结合电学测量的开关过程的微尺度研究使我们能够建立畴动力学的局部性质与宏观响应之间的关系，即，极化磁滞回线和介电性能。
2013-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Dielectric and Ferroelectric Properties of Lead-free BCZT Ceramics Elaborated by Low-temperature Hydrothermal Processing
与铅基材料相比，无铅Ba0.85Ca0.15Zr0.10Ti0.90O3（BCZT）陶瓷具有优异的介电、铁电和压电性能。先前报道了在25、80和160 ℃的低温下通过使用溶胶-凝胶法随后通过水热路线合成纯的和结晶的BCZT纳米粉末。研究了BCZT陶瓷在1250 °C烧结10 h后的结构、介电和铁电性能。XRD测量揭示了在室温下存在单一的钙钛矿相，正交和四方对称共存。BCZT陶瓷的晶粒尺寸和陶瓷密度的增加导致BCZT陶瓷的介电和铁电性能的提高。更有趣的是，具有高介电和铁电性能的BCZT粉末的合成温度可以降低到160 °C的低温，这与固态反应相比低约1200 °C，与溶胶-凝胶方法相比低840 °C。在160 °C下制备的BCZT陶瓷显示出优异的电性能。因此，使用低温水热处理可以是令人鼓舞的无铅陶瓷的合成具有高介电和铁电性能。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Piezoelectricity in the dielectric component of nanoscale dielectric/ferroelectric superlattices
复合氧化物超晶格的功能性质的起源可以使用时间分辨同步加速器X射线衍射来解决，以从组成重复单元的组分层的贡献。CaTiO 3/BaTiO 3超晶格的CaTiO 3层对施加的电场具有压电响应，这与整个超晶格的大的连续极化一致。在大的应变，54 pm/V的整体压电系数，同意与第一原理的预测，其中的钛酸锶基板上施加的超晶格的tetrahetron对称性。
2010-05-09 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
Dielectric spectra of a new relaxor ferroelectric system Ba2LnTi2Nb3O15 (Ln=La, Nd)
合成了新的弛豫铁电体系。BLTN表现出模糊的最大介电常数，典型的弛豫行为的特征，与峰值偏移从185 K在100 Hz到300 K在1 GHz。BNTN在389 K时发生一级铁电相变，BLNTN在274 K时发生铁电相变，在更高温度时表现出弛豫行为。
2004-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions, stability, and dielectric response of the domain structure in ferroelectric-ferroelastic thin films
首次在精确可解模型下对铁弹-铁电外延薄膜的相变进行了解析研究。新出现的畴结构具有相等宽度的畴（其在"软"衬底上可以是指数级大的），无论膜厚度如何总是保持稳定。外延膜的介电响应比自由膜的介电响应小{\em}，与文献中的断言形成鲜明对比。
2000-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ferroelectric and Hyper Dielectric modes in Ferronematic Liquid Crystals
本研究通过实验制备并分析了DIO与WJ-16的二元混合物，发现其介电谱中存在顺电响应与CP模式两种弛豫过程，首次在液晶材料中证实了兼具铁电相与超介电相的材料，展现出在超级电容器领域的应用潜力。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Very large dielectric response of thin ferroelectric films with the dead layers
研究了铁电薄膜与电极界面处存在"死"介质层时的介电响应。在死层存在的情况下，在FE膜中不可避免地形成畴结构。结果，当死层薄时，电容器$ε_{eff}$的有效介电常数突然增加，因此，180度畴的图案变得"软"。我们比较这个问题的确切结果与描述中的一个流行的“电容器”模型，这是给定性不正确的结果。我们目前的结果与铁电薄膜中观察到的疲劳。
2001-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anomalous Behavior of the Dielectric and Pyroelectric Responses of Ferroelectric Fine-Grained Ceramics
该研究揭示了BaTiO3细晶粒陶瓷介电和热释电响应的反常行为，分析其电输运机制转变与空间反极化态，结合核壳等模型解释现象，指出需更高频率测量以阐明微观起源。
2024-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modeling of the evolution of dielectric loss with processing temperature in ferroelectric and dielectric thin oxide films
实验发现，铁电薄膜和电介质氧化物薄膜的介电损耗随加工温度的变化呈现出一个共同的趋势：随着加工温度的逐渐升高，介电损耗先增大后减小。本文从理论上研究了铁电/介电薄膜的介电响应。我们认为，在薄膜的结晶过程的初始阶段，从非晶相到晶相的转变应大幅增加的介电损耗，然后，随着加工温度的进一步提高，小晶粒的合并生长成大的，可以通过降低晶界密度有助于降低介电损耗。对厚度为500 nm的（Ba，Sr）TiO 3薄膜的实验数据进行了分析，结果表明该模型与理论结果吻合较好。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Photoinduced Domain Pattern Transformation in Ferroelectric/Dielectric Superlattices
铁电/介电超晶格中的纳米畴图案在带隙以上的光激发下转变为均匀的极化状态。X射线散射揭示了域漫散射的消失和晶格的膨胀。的域图案的再现发生在一段时间内的几秒钟在室温下，这表明一个转换机制，其中载流子在长寿命的陷阱状态屏幕的去极化场。朗道-金兹伯格-德文郡模型预测的晶格参数和临界载流子浓度的变化的转变。
2017-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric, ferroelectric and tuning properties of Pb-free ferroelectric Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO3
采用固相反应法成功制备了一系列无铅铁电材料Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO 3（BSTS-x）（0 < x < 0.15）。系统研究了Sn掺杂对BSTS-x陶瓷的晶体结构、显微结构、介电性能、铁电性能和调谐性能的影响。室温（RT）X射线衍射（XRD）分析表明，所有合成的BSTS-x陶瓷均结晶成单一的钙钛矿结构。结果表明，当x < 0.02时，合金中存在四方相，当x <0.05时，合金中的四方相转变为正交相和四方相共存。x = 0.10的组合物在室温下显示出四方相、斜方相和菱形相的混合物，而对于x = 0.15观察到单一的立方相。通过XRD确定的晶相通过拉曼光谱证实。在室温下，当x = 0.10时，BSTS-x陶瓷的介电常数增加，最大值为35000。通过极化电滞回线和可调谐性测量研究了BSTS-x陶瓷的铁电行为。对于x = 0.10，在RT和1.40 kV/cm的低DC施加电场下实现了63%的高可调谐性。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic and dynamic dielectric properties of one-dimensional hydrogen bonded ferroelectric of PbHPO$_4$-type
在修正的具有$_4$型氢键的一维铁电体质子有序模型中，考虑到质子系统能量的线性贡献（晶体形变$\varepsilon_i$（$i=1,3$）和$\varepsilon_4$），但不考虑两粒子团簇近似中的隧穿效应，研究和计算了它们的热力学和动力学特性.定量描述了PbHPO $_4$和PbHDO $_4$晶体的极化温度、静态介电常数、热容和动态介电常数随温度的变化关系。
2015-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dielectric- graphene- ferroelectric system as a promising non-volatile device for modern spintronics
研究了磁介质（EuO）-石墨烯沟道-铁电衬底体系的导电性.磁性电介质通过在石墨烯中诱导能隙并使其相对于自由电子自旋不对称来局部地变换石墨烯的能带谱。在适当的和初始的铁电体的薄膜中可以容易地实现的自发极化范围（2- 5）mC/m2正在被检查。证明了如果石墨烯沟道中的费米能级属于其中由EuO修饰的石墨烯带谱变得急剧自旋不对称的能量区间，则这样的器件可以是理想的非挥发性自旋过滤器。费米能级的控制（例如，通过改变铁电极化的温度）可以将自旋过滤器转换为自旋阀。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extrinsic Dielectric Response due to Domain Wall Motion in Ferroelectric BaTiO$_3$
本研究基于Landau-Ginzburg理论建模分析铁电BaTiO$_3$中畴壁运动对介电响应的影响，发现畴壁附近的协同偶极涨落通过呼吸和滑动振动提供巨大外在介电贡献，为理解和控制铁电材料耦合功能特性提供了计算基准。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Temperature-dependent dielectric and piezoelectric response of ferroelectrics from first principles
基于第一性原理的有效哈密顿量的基础上，用于计算的介电和压电响应的温度依赖性的方法进行说明。结果提出的铁电钙钛矿PbTiO 3。虽然该方法只包括软模式的贡献的响应，它被认为是一个很好的描述的发散或近发散的响应函数附近的ε-tetraxylase过渡。的响应函数的表达式中的关联函数是用来提供一个真实的空间解释的响应，明确区分PbTiO 3和相关材料钛酸钡和KNbO 3。
1998-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Simulating the radiofrequency dielectric response of relaxor ferroelectrics: Combination of Coarse-Grained Hamiltonians and Kinetic Monte Carlo
采用粗粒哈密顿量模拟了无铅Ba（Zr $_{0.5}$ Ti $_{0.5}$）O $_3$弛豫铁电体的射频介电响应。这个概念，取自实空间重整化群理论，允许描绘聚集在块中的相关局部模式的集体行为。自由能垒的热激活集体跳跃推导出这种{ \it从头算}为基础的方法，并作为动力学蒙特卡罗模拟的输入数据。由此产生的数值方案允许模拟外部场频率范围从kHz到几十MHz的介电响应，例如，证明了局部（电场或弹性）随机场导致在弛豫器中观察到的射频范围内的介电弛豫。
2016-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric transparency induced by hetero-phase oscillations near the phase transition of relaxor ferroelectrics
本文报道了弛豫铁电体K_（1-x）Li_xTaO_3（KLT）的介电共振吸收谱在其弱一级跃迁附近出现的“透明窗”。这种现象在概念上类似于在原子蒸气中观察到的电磁感应透明（EIT）现象，其可以通过受驱动的主从振荡器系统经典地建模。在KLT中，它揭示了宏观异相涨落的存在，并提供了关于弛豫体中相变的性质和机制的独特信息。
2012-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
High-Temperature Dielectric Response of (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3: Does Burns Temperature Exist in Ferroelectric Relaxors?
人们认为弛豫体中的极性纳米区在Burns温度Td约600 K时形成。高温介电研究Pb（Mg 1/3 Nb 2/3）O3（PMN）和0.7PMN-0.3PbTiO3显示，然而，由于表面层的贡献，在600 K附近的介电色散出现。的固有响应，分析的通用缩放，意味着更高的Td或形成的极性nanoregions在一个广泛的温度范围内，而高介电常数表明，极性秩序已经存在于最高测量温度800 K。所获得的临界指数表明临界行为与普遍性类通常发现在自旋玻璃。
2010-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Modeling of Polarization Dynamics in Leaky Dielectrics: Insights into Ferroelectric-Like Behavior
本文通过微观模型解析推导泄漏电介质中非极性材料的磁滞回线，揭示输运过程可产生类铁电复杂响应，并提出结合阻抗谱与介电谱的解析框架以提升位移电流主导系统的预测能力。
2025-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Effective Dielectric Response of Dense Ferroelectric Nanocomposites
本文通过介电测量和137Ba NMR谱研究致密BaTiO3纳米复合材料，发现纳米颗粒的铁电贡献与Lichtenecker有效介质模型预测显著不同，揭示强串扰效应，对纳米电子学和储能应用具有重要意义。
2024-01-14 cond-mat.mtrl-sci
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。
2018-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Comment on '[N(CH3)3H]2ZnCl4: Ferroelectric properties and characterization of phase transitions by Raman spectroscopy'
本文作者评论称，四氯锌酸三甲基铵晶体在282 K时发生铁电-顺电相变。但在此温度以下没有观察到铁电电滞回线。此外，在低温阶段，铁电畴壁应该存在，从而在低频电场中产生介电弛豫。结果表明，该相变为二级相变。这一结论与DSC数据相反，DSC数据中的相变具有很强的一级特征。在整个测量温度范围内，介电损耗是介电常数实部的100倍。
2016-04-05 cond-mat.mtrl-sci
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。
2016-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic properties and lattice dynamics of ferroelectric and related functional oxide ceramics
讨论了高介电常数介质和铁电材料的介电响应随频率的变化，重点讨论了在微波和红外范围内的动态行为。在介绍了局域动力学无序固体中极性声子响应和非谐跳跃的一般模型，包括位移和有序-无序铁电相变的讨论之后，我们总结了所选的铁电、初始铁电和反铁电钙钛矿陶瓷的实验数据（STO，BTO，BST，PZO），讨论了由于低介电常数（死）晶粒-边界层引起的介电晶粒尺寸效应。其他重要的结构类型的铁电体（Aurivillius化合物SBT，pyrophilores CNO，PMN），以及提到。然后，注意弛豫铁电体（PLZT，PMN，PMT，PST，NBT的钙钛矿结构和SBN和一种新的BLNTN固溶体系统和SLTN的钨青铜结构）和它们的非常广泛和复杂的介电色散。然后总结了磁电多铁性材料（BiFeO_3，BiFe_（1/2）Cr_（1/2）O_3，EuTiO_3）的最新研究结果，最后介绍了我们在微波陶瓷（用于微波应用）方面的研究结果，主要讨论了从红外和太赫兹波段外推微波介电性能的问题。增加了一个词汇表，简要解释了读者可能不太熟悉的几个概念的含义。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Patterning of dielectric nanoparticles using dielectrophoretic forces generated by ferroelectric polydomain films
本文从理论上研究了电中性粒子在铁电畴图形产生的非均匀电场中所受的介电泳力。几位研究人员已经表明，在铁电单晶中具有给定几何形状的人工制备的畴图案代表了使用介电泳力图案化介电纳米物体的简单而灵活的方法。介电电泳力的来源是强且高度不均匀（杂散）的电场，其存在于铁电膜表面处的铁电畴壁附近。我们分析了介电电泳力的模型中的铁电薄膜的厚度与层状180 ${}^\circ$域图案。计算了考虑自由电荷屏蔽效应时，薄膜上表面上方离子液体中杂散场的空间分布的解析公式。给出了畴型产生的介电泳力的空间分布。数值模拟表明，铁电畴壁和铁电膜的表面的交叉点表示在所谓的正介电电泳的情况下的介电纳米粒子的陷阱。电中性的电介质纳米粒子，自由电荷屏蔽由于液体的离子性质，域图案的几何形状，和布朗运动的纳米粒子的沉积机制和沉积图案的稳定性的影响进行了讨论。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cation ordering induced polarization enhancement for $PbTiO_3$-$SrTiO_3$ ferroelectric-dielectric superlattices
本文采用一种有效的计算材料设计方法（团簇展开）对铁电$PbTiO_3$ / $SrTiO_3$体系进行了研究。通过探索包含超过$3 \times 10^6$候选物的有序空间，确定了两种特殊的阳离子有序构型：完全或混合1/1（101）超晶格，其铁电极化强度比（001）超晶格提高了约100%.分析这两种特殊结构揭示了反铁电畸变（AFD）和铁电极化（FE）模式之间的奇异耦合，例如，沿x或y轴倾斜，在z方向偏振，作为该系统中最佳偏振特性的原点。确定的阳离子有序基序和奇异的AFD-FE耦合可以为设计多功能钙钛矿异质结构提供新的思路。
2014-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Polar and non-polar atomic motions in the relaxor ferroelectric PLZT from dielectric, anelastic and NMR relaxation
对弛豫铁电体Pb（1-3x/2）La（x）Zr（0.2）Ti（0.8）O（3）（PLZT）（x = 0.22）进行了介电、滞弹性和^139La NMR弛豫测量。在T ~250 K附近，由于极化自由度的冻结，介电常数出现频散极大值。的滞弹性，特别是NMR弛豫，除了这个最大值，表明在较低的温度下，由于O八面体的旋转模式，弱耦合到极性模式的强烈和广泛的组件。它是讨论为什么这种短程旋转不稳定性，已知发生在富Zr菱面体区域的PLZT相图，可能会出现在富Ti区域。
2004-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and electro-mechanic nonlinearities in perovskite oxide ferroelectrics, relaxors and relaxor ferroelectrics
铁电材料在低于宏观矫顽场的场下的极化和应变响应对于许多电子器件的操作至关重要。实际铁电材料和相关材料的响应一般是复杂的，难以解释。其原因是铁电材料中的许多过程通常同时有助于其性质。实例包括铁电和铁弹畴的运动、畴内畴的存在、不同类型的极性纳米实体的动力学、极性纳米实体（例如，弛豫器中的极性纳米区域）与域内的应变和极化、缺陷的运动和缺陷簇的重排以及它们与极化和应变的相互作用。这些过程的一个特征是应变和极化的非线性。大多数铁电体在所有实际场水平下都表现出非线性响应，这意味着表观材料系数取决于驱动激励的幅度。在本文中，我们表明，非线性行为的调查是一个敏感的方式来研究各种机制的电介质和压电材料。我们回顾了极化和应变的非线性描述的基本形式主义，给出了不同的条款的物理解释，并说明了这种方法的弛豫，弛豫铁电体，硬和软铁电体，和morphotropic相边界组合物的许多例子。基于锁定技术，是非常适合这样的研究的实验方法也进行了讨论。
2021-02-09 cond-mat.mtrl-sci
A succession of relaxor ferroelectric transitions coexisting with ferroelectric states in Ba_0.55Sr_0.45TiO_3
本文报道了Ba_（0.55）Sr_（0.45）TiO_3在300 - 100 K温度范围内的频变介电、极化和粉末X射线粉末衍射的研究结果。介电结果表明，伴随着立方晶系到四方晶系到正交晶系到菱形相变的三个弛豫铁电体转变的连续XRD研究证实。我们的结果证实了弛豫铁电和铁电行为的共存。
2007-09-21 cond-mat.mtrl-sci
On the negative capacitance in ferroelectric heterostructures
该研究基于 Landau-Denvonshire 理论分析铁电/介电异质结构，揭示临界厚度与电场窗口对负电容稳定性及 P-E 回线迟滞行为的决定规律。
2024-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Structure and dielectric response in the high $T_c$ ferroelectric Bi(Zn,Ti)O$_3$-PbTiO$_3$ solid solutions
采用理论计算和实验研究相结合的方法，对\em Bi（Zn，Ti）O $_3$ -（1- $x$）PbTiO $_3$（BZT-PT）固溶体进行了研究.我们发现Zn 4 $p$和O 2 $p$轨道之间的杂化允许形成短的、共价的Zn-O键，使得A位和B位位移之间的有利耦合成为可能。这导致大的极化、强的四方性和升高的铁电到顺电相变温度。在90 $^\circ$畴界附近的局部结构中的不均匀性可以从中子和X射线衍射谱中的不对称峰加宽中推断出来。这些非本征效应使得铁电-顺电相变在BZT-PT固溶体中扩散。
2006-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Optically Induced Picosecond Lattice Compression in the Dielectric Component of a Strongly Coupled Ferroelectric/Dielectric Superlattice
铁电/介电BaTiO 3/CaTiO 3超晶格的双带隙飞秒光激发导致结构响应，这是组件层之间的强静电耦合的屏蔽的结果。时间分辨的X射线自由电子激光衍射表明，光激发的结构响应包括一个净晶格膨胀的超晶格一致的去极化场屏蔽驱动的光激发载流子。去极化场屏蔽驱动的膨胀与从超晶格外延生长的底部电极发射的光声脉冲分离。超晶格X射线衍射强度的分布表明，去极化场屏蔽引起的应变包括在铁电体BaTiO 3和CaTiO 3中的收缩的光致膨胀。BaTiO 3层的膨胀幅度大于CaTiO 3层的收缩幅度。在BaTiO 3和CaTiO 3组件中的去极化场屏蔽驱动的应变的幅度的差异可以从BaTiO 3/CaTiO 3界面处的氧八面体旋转模式对CaTiO 3的极化的贡献中产生。去极化场屏蔽驱动的极化减少在CaTiO 3层指向一个新的方向，在一个强耦合的铁电/介电超晶格的组成层的极化的操纵。
2022-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic dielectric function in polar nano-regions of relaxor ferroelectrics
本文建议将单晶钙钛矿弛豫体的红外反射率谱视为细晶铁电陶瓷：局部冻结极化使介电函数在声子频率范围内具有强烈的各向异性，纳米尺度下极化的随机取向要求考虑非均匀退极化场。采用一个简单的有效介质近似（Bruggeman对称公式）的介电函数描述的极性光学模式的阻尼谐振子原来是足够的复制的PMN的室温反射率的所有主要特征。其中一个反射带被确定为完全与纳米级偏振不均匀性相关的几何共振。该方法为系统地确定纳米尺度下由非均匀极化分裂的极模频率提供了一般指导。
2005-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Polarization fluctuation dominated electrical transport processes of polymer based ferroelectric-field-effect transistors
铁电场效应晶体管（FE-FET）组成的可调介质层被用来研究界面输运过程。在FE-FET中观察到介电常数作为温度的函数的大的变化与铁电到顺电的转变。该设备提供了一个测试平台，以评估极化对电气过程的特定影响。FE-FET具有来自极化波动的主要贡献，而不是在基于高k顺电介质的FET中普遍存在的静态偶极无序。此外，在耗尽模式下的光激发测量揭示了在不同温度下的FET响应的清晰特征，指示不同的传输机制。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Multiple Aging Mechanisms in Ferroelectric Deuterated Potassium Dihydrogen Phosphate
铁电体部分氘代磷酸二氢钾（DKDP）的超大介电老化具有多种不同的机制。两个组件的原因在老化场周围的有限范围内的字段的介电响应降低。这种老化的大部分发生在磁场变化后约1000 s的时间尺度上，正如氢/氘扩散机制所预期的那样。一个较慢的组件可以给几乎完全的损失畴壁介电响应在老化后几周的老化领域。还有一种特别不寻常的老化，其中介电响应在快速冷却后随时间增加。
2019-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Polarization relaxation in thin-film relaxors compared to that in ferroelectrics
制备了弛豫PbMg_（1/3）Nb_（2/3）O_3和PbSc_（0.5）Nb_（0.5）O_3的外延薄膜，以及铁电PbZr_（0.65）Ti_（0.35）O_3、Pb_（0.955）La_（0.045）Zr_（0.65）Ti_（0.35）O_3和Ba_（0.4）Sr_（0.6）TiO_3的外延薄膜，并在较宽的测量条件下研究了它们的介电性能。在铁电态下，畴的存在及其结构的变化决定了动态介电非线性和极化滞后。在薄膜弛豫器中，在随机场中随机相互作用的偶极子的取向是动态介电非线性的原因，而所观察到的滞后被认为是由于所施加的场与偶极子和内场的弛豫时间之间的连接而产生的。在薄膜（Ba，Sr）TiO_3中，发现高温介电滞后为类弛豫。
2006-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Long-range Effects on the Pyroelectric Coefficient and Dielectric Susceptibility of a Ferroelectric Bilayer
在平均场论的框架下，利用横向伊辛模型研究了铁电双层膜中铁电界面耦合对热释电系数和磁化率的长程效应.在考虑长程相互作用的情况下，研究了界面耦合和横向场对双层膜热释电系数和极化率的影响。研究发现，当温度低于相变温度时，随着长程相互作用和界面耦合强度的减小，热释电系数和极化率增大。我们还发现，强的长程相互作用、大的横场和弱的界面耦合会导致铁电双层膜的热释电系数和磁化率的某些峰消失。相变温度随长程相互作用强度的增加而升高，这与铁电多层膜或超晶格中的结果相似。
2002-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Dielectric Response in Ferroelectric Nanocrystals
对厚度低至75 nm的“自立式”单晶钛酸钡电容器的测量显示出典型的大单晶而不是传统薄膜的介电响应。介电峰或损耗角正切明显没有任何加宽或温度漂移。钙的峰值介电常数。25，000，Curie-Weiss分析表明一阶相变行为。这与常规沉积的薄膜异质结构上的结果形成令人惊讶的对比，常规沉积的异质结构显示出大的介电峰展宽和温度漂移[例如，C. B. Parker，J-P. Maria和A. I. Kingon，应用物理学快报，81，340（2002）]，以及顺电-铁电转变的性质从1阶到2阶的明显变化。我们的数据是兼容的最近的模型由Bratkovsky和Levanyuk，属性介电峰展宽的梯度条款，将存在于任何薄膜电容器异质结构，无论是通过在生长过程中引入的缺陷配置文件，或通过顶部和底部电极之间的微妙的不对称性。观察到的一阶转变行为的恢复与我们的实验中不存在显著的衬底夹持一致，如Pertsev等人在Phys. Rev. Lett.，80，1988（1998），并且说明了在常规沉积的薄膜中看到的二阶行为不能归因于系统中降低维度的效应，也不能归因于与电极-铁电界面相关的本征通用界面电容的影响。
2004-06-08 cond-mat.mtrl-sci
The Effects of the interfacial Pseudo-spin Coupling Fluctuation on the Dielectric Property of a Ferroelectric Superlattice
利用关联的有效场论，在横向伊辛模型的框架下，研究了界面赝自旋耦合涨落对铁电超晶格极化率和极化率的影响.结果表明，界面耦合涨落使低温区的磁化率增大。对于强界面耦合，相变温度随界面耦合波动的强度而降低。绘制了不同界面耦合涨落强度下磁化率与$BaTiO_{3}/SrTiO_{3}$超晶格周期的关系曲线。在室温下，当界面耦合涨落增大时，磁化率的峰值位置将向大的超晶格周期移动。
2004-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Effective dielectric tensor of deformed-helix ferroelectric liquid crystals with subwavelength pitch and large tilt angle
短节距变形螺旋铁电液晶作为活性材料在显示器、光学遥测和生物医学器件中具有许多应用。在本文中，我们推导出方便的解析公式来计算这些材料的有效介电张量超出空间平均近似。通过与精确的数值计算比较，我们表明，我们的公式是非常准确的预测光学性质，在几乎所有的实际情况下，包括大倾角的重要情况下，空间平均近似打破。我们还提出了两个互补的方法之间的比较扩展介观介电张量与介观传输矩阵，推导出的有效传输矩阵的表达式作为一个无限的扩展和明确计算相应的有效介电张量的第一次。我们的结果表明，这两种方法给出准确的预测时，双光子散射项被考虑在内。
2018-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Anisotropic dielectric and ferroelectric response of multiferroic LiCu2O2 in magnetic field
LiCu_2O_2是第一个被报道的多铁性铜酸盐，其铁电性是由基态复杂的磁有序引起的，至今仍存在争议。在此，我们生长了几乎非孪晶的高质量LiCu_2O_2单晶，并系统地研究了它们在外磁场中的介电和铁电行为。在不同磁场中观察到的高度各向异性的响应显然与流行的bc平面或ab平面摆线自旋模型相矛盾。我们的观察提供了强有力的证据，支持一个新的helmagnetic图片中，正常的自旋螺旋平面是沿着对角线的CuO 4广场，形成准一维自旋链的边缘共享。进一步的分析表明，自旋螺旋在基态是椭圆形的，在中间态的c轴共线SDW模型是适用的，一些适当的修改。此外，我们的研究表明，介电和铁电测量可以作为探针的表征复杂的自旋结构的多铁性材料，由于它们的磁和电有序之间的密切联系。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of electric fields on dielectric properties of GPI ferroelectric
在两粒子集团近似下，利用考虑压电耦合和应变$\varepsilon_i$的GPI微观模型，计算了外加横向电场$E_1$和$E_3$时晶体的极化矢量分量和静态介电常数张量.分析了这些场对GPI热力学特性的影响。在适当选择模型参数的情况下，对这些特性的实验数据进行了满意的定量描述。
2017-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Microstructural, vibrational, dielectric and ferroelectric properties correlation in hot-pressed PbMg1/3Nb2/3O3 ceramics
微观结构、振动、铁电和介电性能的研究表明，在800 ~ 1200 oC的单轴热压（HP）过程中，PMN陶瓷出现了非化学计量的化学有序区（COR）和类弛豫介电特性。在800 ℃热压PMN中，（1/2 1/2 1/2）超晶格反射沿<111>晶<110>带轴的SAED谱图以及相应暗场图像中明亮纳米区域的存在表明，在煅烧过程中钙钛矿相一形成，COR就形成了，并且不受HP烧结温度的影响。Nb-O-Nb伸缩模的两个宽峰之间的分离和O-B-O弯曲模的红移表明极性纳米尺寸区域的增加。用核-壳模型解释了em的晶粒尺寸依赖性和Tm从278 K到263 K的漂移。极化开关和阻抗谱被观察到与晶粒尺寸分析一致。
2018-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Effect of hydrostatic pressure on dynamic dielectric characteristics of CsH$_2$PO$_4$ ferroelectric
基于Glauber方法中CsH $_2$ PO $_4$晶体的赝自旋模型，得到了赝自旋随时间变化的平均值方程，并在偏离平衡态较小的情况下求解了该方程.使用该方程的解决方案，我们找到纵向动态介电常数和弛豫时间的表达式。基于所提出的理论参数，计算并研究了动态介电常数的温度和频率依赖性以及弛豫时间的温度依赖性。对所得结果进行了详细的数值分析。研究了静水压力对CsH $_2$ PO $_4$动态特性的影响。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci
