WikiDer > Квантовое параэлектричество

Quantum paraelectricity

Квантовое параэлектричество[1] это тип зарождающегося сегнетоэлектричество где возникновение сегнетоэлектрического порядка подавляется квантовыми флуктуациями.[2] Из теории мягких мод сегнетоэлектричества[3] это происходит, когда сегнетоэлектрическая неустойчивость стабилизируется квантовые флуктуации. В этом случае частота мягкой моды никогда не становится нестабильной (рис. 1а) в отличие от обычного сегнетоэлектрика.

а) Частота сегнетоэлектрической мягкой моды как функция температуры. Пунктирными линиями показано поведение обычного сегнетоэлектрического материала с сегнетоэлектрической неустойчивостью при температуре Кюри. Сплошными линиями показана квантовая параэлектрическая частота с квантовыми флуктуациями, препятствующими возникновению сегнетоэлектрической неустойчивости. б) Пунктирная линия показывает расхождение диэлектрической восприимчивости вблизи температуры Кюри для обычного сегнетоэлектрика. Сплошная линия указывает на аномальное поведение квантового параэлектрика, когда диэлектрическая восприимчивость начинает расходиться обычным образом, но выравнивается.

Экспериментально это связано с аномальным поведением диэлектрической восприимчивости, например, в SrTiO3.[4] В нормальном сегнетоэлектрике близко к началу фазового перехода диэлектрическая восприимчивость расходится по мере приближения температуры к Температура Кюри. Однако в случае квантового параэлектрика диэлектрическая восприимчивость расходится до тех пор, пока не достигает температуры, достаточно низкой для того, чтобы квантовые эффекты компенсировали сегнетоэлектричество (рис. 1b). В случае SrTiO3 это около 4К.

Другие известные квантовые параэлектрики: KTaO3 и потенциально CaTiO3.[5]

Рекомендации

  1. ^ Видеть Р. А. Коули (1964). «Динамика решетки и фазовые переходы титаната стронция». Физический обзор. 134 (4A): A981. Bibcode:1964ПхРв..134..981С. Дои:10.1103 / PhysRev.134.A981.
  2. ^ Видеть Т. Шнайдер; Х. Бек и Э. Столл (1976). «Квантовые эффекты в n-компонентной векторной модели структурных фазовых переходов». Физический обзор B. 13 (3): 1123. Bibcode:1976ПхРвБ..13.1123С. Дои:10.1103 / PhysRevB.13.1123.
  3. ^ Видеть У. Кокран (1960). «Устойчивость кристаллов и теория сегнетоэлектричества». Успехи в физике. 9 (36): 387. Bibcode:1960AdPhy ... 9..387C. Дои:10.1080/00018736000101229.
  4. ^ Видеть К. А. Мюллер и Х. Буркхард (1979). "SrTiO3: Собственный квантовый параэлектрик ниже 4K ". Физический обзор B. 19 (7): 3593. Bibcode:1979ПхРвБ..19.3593М. Дои:10.1103 / PhysRevB.19.3593.
  5. ^ Видеть Д. Ритц, У. Т. Хёхли и Х. Бильц (1980). «Диэлектрическая восприимчивость в квантовых сегнетоэлектриках». Физический обзор B. 22: 359. Bibcode:1980PhRvB..22..359R. Дои:10.1103 / PhysRevB.22.359.