Квантовое параэлектричество - Quantum paraelectricity

Эта статья требует внимания эксперта в области науки. Конкретная проблема: Помимо того, что они, как правило, недоступны для нетехнической аудитории, что всегда является сложной проблемой для высокотехнологичных тем, некоторые термины нелегко связать с другим материалом в энциклопедии (например, «мягкий режим» необъясним. WikiProject Science может помочь нанять эксперта. (Декабрь 2012 г.)

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