Pb(Zr,Ti)O3에서 강유전체/반강유전체 상계 경계에서 삼중 상태 전환 간의 원자 재구성

, 조성과 관련된 두 가지 유형의 상계 경계가 있으며, 이는 기술적 및 과학적 중요성을 지닙니다. 즉, 서로 다른 대칭으로 극성을 구분하는 변형 상계 경계(MPB)와 극성 및 비극성 쌍극자 구성으로 나누는 강유전체/반강유전체(FE/AFE) 상계 경계입니다. MPB에 대한 광범위한 연구와는 달리, FE/AFE 상계 경계는 훨씬 덜 탐구되었습니다. 여기에서는 원자 규모 이미징과 리트벨드 정제를 적용하여 FE/AFE 상계 경계에서 중간상이 드문 다극성 Pb-양이온 배열을 나타내는 것을 직접적으로 입증합니다. 즉, 비극성 또는 극성 변위의 공존으로, 이는 주기적으로 기울어진 격자 간격 및 비정상적인 초기 히스테리시스 루프로 나타납니다. 인-시투 전자/중성자 회절 결과는 동일한 부모 중간상이 비극성 또는 극성 변위 억제에 따라 FE 또는 AFE 상태로 변형될 수 있으며, 이는 장기/단기 산소 팔면체 기울기의 변화와 결합된다는 것을 보여줍니다. 첫 번째 원리 계산은 AFE와 FE 상 간의 전환이 중간상을 통해 저에너지 경로에서 발생할 수 있음을 추가로 보여줍니다. 이러한 발견은 페로브스카이트 산화물에서 FE/AFE 상계 경계에 대한 구조적 이해를 풍부하게 합니다.