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铁电体中的非均匀极化纹理为丰富的新材料物理学提供了沃土。非均匀极化分布的含义之一是在极化不连续处或一般在极化矢量场发散非零的点处出现束缚电荷。束缚电荷会感应出能量耗费很大的电场。因此,无论极化分布多么复杂,系统都倾向于保持其内部的电中性。那么中性意味着要么极化矢量场应该无发散,要么束缚电荷应该受到半导体性质的自由载流子的屏蔽。非均匀且几乎无发散的极化纹理主要见于多轴铁电体 [1,2],其中自发极化矢量可以旋转。
铁电体中的非均匀极化纹理为丰富的新材料物理学提供了沃土。非均匀极化分布的含义之一是在极化不连续处或一般在极化矢量场发散非零的点处出现束缚电荷。束缚电荷会感应出能量耗费很大的电场。因此,无论极化分布多么复杂,系统都倾向于保持其内部的电中性。那么中性意味着要么极化矢量场应该无发散,要么束缚电荷应该受到半导体性质的自由载流子的屏蔽。非均匀且几乎无发散的极化纹理主要见于多轴铁电体 [1,2],其中自发极化矢量可以旋转。
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25. Gnatchenko, SL, Kachur, IS, Piryatinskaya, VG, Vysochanskii, YM 和 Gurzan, MI, 反铁磁 MnPS 3 光吸收光谱的激子-磁振子结构。低温物理。37,144–148(2011 年)。
波纹现象和曲率效应可提高稳定性并产生各向异性,以及增强的机械、光学和电子响应。双层石墨烯中的霍尔效应[1]和 MoS 2 中形成的人造原子晶体[2]就是很好的例子,它们表明电导率与偏离完美平坦结构之间存在很强的相关性。最近,铁电畴壁作为一种全新类型的二维系统出现,其形貌和电响应之间具有特别强的相关性。[3–6] 畴壁表现出 1-10 Å 数量级的有限厚度,因此通常被称为准二维系统。除了有限的厚度和与波纹二维材料类似之外,这些壁并不是严格意义上的二维,因为它们不会形成完全平坦的结构。弯曲和曲率自然发生,以尽量减少静电杂散场,确保机械兼容性,或由于导致畴壁粗糙的点缺陷。[7–10] 重要的是,相对于主体材料电极化的任何方向变化都会直接导致电荷状态的改变,从而导致局部载流子
1 西安交通大学微电子学院和材料力学行为国家重点实验室,西安 710049,中国 2 沈阳材料科学国家实验室,中国科学院金属研究所,沈阳市文化路 72 号,110016,中国 3 西安交通大学材料科学与工程学院材料力学行为国家重点实验室,西安 710049,中国 4 西安交通大学电子与信息工程学院电子材料研究实验室,西安 710049,中国 5 Ernst Ruska 电子显微镜和光谱中心,Jᅵlich 研究中心,D-52425 Jᅵlich,德国 6 阿肯色大学物理系和纳米科学与工程研究所,阿肯色州费耶特维尔 72701,美国(日期:2020 年 2 月 9 日)
− − 是一个基于 Landau-Ginzburg-Devonshire (LGD) 理论计算铁电单晶和薄膜热力学单畴平衡态及其特性的程序。利用 SymPy 库的符号操作,可以求解控制方程以及适当的边界条件,从而快速最小化晶体的自由能。利用流行的差分进化算法,通过适当的混合,可以轻松生成多个相图,例如块体单晶的压力-温度相图和单畴薄膜系统的常见应变-温度相图。此外,可以同时计算稳定铁电相的多种材料特性,包括介电、压电和电热特性。对薄膜和单晶系统进行了验证研究,以测试开源程序的有效性和能力。