Kvantová paraelektricita - Quantum paraelectricity

Kvantová paraelektricita[1] je typ začínajícího feroelektřina kde nástup feroelektrického řádu je potlačen kvantovými fluktuacemi.[2] Z teorie měkkého režimu feroelektřiny,[3] k tomu dochází, když je feroelektrická nestabilita stabilizována pomocí kvantové fluktuace. V tomto případě se frekvence v měkkém režimu nestane nestabilní (obr. 1a) na rozdíl od běžné feroelektriky.

a) Feroelektrická měkká frekvence v závislosti na teplotě. Přerušované čáry ukazují chování běžného feroelektrického materiálu s feroelektrickou nestabilitou při Curieově teplotě. Plné čáry ukazují kvantovou paraelektrickou frekvenci s kvantovými fluktuacemi, které zabraňují vzniku feroelektrické nestability. b) Přerušovaná čára ukazuje divergenci dielektrické susceptibility poblíž Curieovy teploty pro normální feroelektriku. Plná čára označuje anomální chování kvantového paraelektrika, kde se dielektrická susceptibilita začíná pravidelně rozcházet, ale vyrovnává se.

Experimentálně je to spojeno s anomálním chováním dielektrické susceptibility, například v SrTiO3.[4] V normálním feroelektriku, blízko začátku fázového přechodu dielektrická náchylnost jak se teplota blíží k Curieova teplota. V případě kvantového paraelektrika se však dielektrická susceptibilita rozbíhá, dokud nedosáhne dostatečně nízké teploty, aby kvantové efekty zrušily feroelektricitu (obr. 1b). V případě SrTiO3 to je kolem 4K.

Další známá kvantová paraelektrika jsou KTaO3 a potenciálně CaTiO3.[5]

Reference

  1. ^ Vidět R. A. Cowley (1964). "Mřížková dynamika a fázové přechody titaničitanu stroncia". Fyzický přehled. 134 (4A): A981. Bibcode:1964PhRv..134..981C. doi:10.1103 / PhysRev.134.A981.
  2. ^ Vidět T. Schneider; H. Beck a E. Stoll (1976). "Kvantové efekty v n-komponentním vektorovém modelu pro strukturní fázové přechody". Fyzický přehled B. 13 (3): 1123. Bibcode:1976PhRvB..13.1123S. doi:10.1103 / PhysRevB.13.1123.
  3. ^ Vidět W. Cochran (1960). "Stabilita krystalů a teorie feroelektřiny". Pokroky ve fyzice. 9 (36): 387. Bibcode:1960AdPhy ... 9..387C. doi:10.1080/00018736000101229.
  4. ^ Vidět K. A. Müller a H. Burkhard (1979). „SrTiO3: Vnitřní kvantové paraelektrikum pod 4K “. Fyzický přehled B. 19 (7): 3593. Bibcode:1979PhRvB..19,3593M. doi:10.1103 / PhysRevB.19.3593.
  5. ^ Vidět D. Rytz a U. T. Höchli a H. Bilz (1980). "Dielektrická susceptibilita v kvantové feroelektrice". Fyzický přehled B. 22: 359. Bibcode:1980PhRvB..22..359R. doi:10.1103 / PhysRevB.22.359.