由于阿肯色州大学物理学家及其同事，这一重要铁电复杂家族刚刚变得更加复杂。
一篇论文发表于2011年2月9日，杂志自然表明，由于所谓的“几何挫折”，手机，计算机记忆，医亚博网站下载疗超声波和海军声纳中使用的铁电材料可能表现出新的性质。
“几何挫折产生了新的物理学，”在阿肯色大学工作的物理学研究科学家Narayani Choudhury说。“它在铁电器开辟了新的研究领域。”
Narayani Choudhury，阿肯色大学物理学教授Laurent Bellaiche，密西西比维克斯堡工程师研究与发展中心的Laura Walizer，和南佛罗里达大学物理系的Sergey Lisenkov采用基于第一性原理的蒙特卡罗模拟来理解当钛酸钡锶成分分级系统受到应变时，其性质如何变化。
“已知用晶片与衬底产生的外延应变具有用于微电子器件中的应用所需的新材料行为。因此，这些研究非常重要，”Choudhury说。
就像电视迷一样，铁电体形成了可能存在于最低能量状态的畴态。研究人员发现，这些应变材料中的畴与传统铁电材料截然不同。亚博网站下载事实上，钛酸钡-钛酸锶组分级配体系具有多个基态，并且在这些材料中发现几个畴结构具有相似的低能量。亚博网站下载
仔细的可视化揭示了这些域配置的微观结构彼此偏差很大，并且一些比其他更复杂。研究人员发现了临界指数与微观结构的复杂性之间的相关性，这允许它们测量发生的几何挫折。将电偶极子自组织成复杂的结构，它们的合作弯曲导致域微结构中的曲率，螺旋状态，缺陷和人字形图案。
“所有这些特征，如基态简并、奇异的微观结构、偶极线弯曲、螺旋态和临界行为，已经被预测会发生在组成梯度铁电体中，这些都是被称为几何挫折的基本现象的指纹。”Choudhury说。“我们发现曲率是这些系统中几何挫折的一个驱动机制。”通过研究不同术语的相对能量贡献，他们可以提供对几何挫折起源的微观理解。
科学家们之前记录了磁性材料的几何挫折，但是在铁电材料中尚未详细检查该现象。亚博网站下载在磁性材料中，几何挫折导亚博网站下载致了新型系统的发现，包括旋转冰和旋转液体。这些系统与普通材料表现得非常不同。亚博网站下载研究人员认为，在远远不长的铁电材料中检查铁电材料的几何挫折可能会更好地了解许多重要材料，包括高温超导体，眼镜和神经网络。亚博网站下载
研究人员使用阿肯色州高性能计算中心和弗吉尼亚州威廉玛丽学院压电设计中心的超级计算机来完成复杂的计算，完成时间超过15个月。现在，Choudhury和她的同事已经预测到这些化合物中会发生几何挫折，下一步将使用分子束外延或脉冲激光沉积来合成这些材料，并通过实验检查它们的性质。亚博网站下载
“盒子刚被打开，里面有好东西，”Choudhury说。这项工作得到了国家科学基金会、海军研究办公室和能源部的支持。亚博老虎机网登录
来源：https://www.uark.edu/