多亏了阿肯色大学的物理学家和他们的同事，一个重要的铁电化合物家族正以一种良好的方式变得更加复杂。
这篇论文发表在2011年2月9日的期刊上自然研究表明，由于所谓的“几何挫折”，用于手机、电脑记欧洲杯足球竞彩忆、医疗超声波和海军声纳的铁电材料可能会显示出新的特性。
“几何挫折产生了新的物理学，”阿肯色大学的物理学研究科学家纳拉亚尼·乔杜里说。“它开辟了铁电学研究的新领域。”
Narayani Choudhury，阿肯色大学物理学教授Laurent Bellaiche，密西西比州维克斯堡工程研究与发展中心的Laura Walizer，南佛罗里达大学物理系的Sergey Lisenkov采用了基于第一性原理的蒙特卡洛模拟，以了解当他们对钡-钛酸锶复合梯度系统施加应变时，性能如何变化。
“由于与衬底的晶格不匹配而产生的外延应变已知会引起微电子器件应用所需的新型材料行为。因此，这样的研究非常重要。”Choudhury说。
像沙发土豆一样，铁电分子形成的畴态倾向于存在于可能的最低能态。研究人员发现，这些应变材料中的畴与传统铁电材料完全不同。欧洲杯足球竞彩事实上，钡-钛酸锶复合梯度体系具有多个基态，并且在这些材料中发现了几种具有相似低能的畴构型。欧洲杯足球竞彩
仔细的可视化显示，这些结构域的微观结构彼此之间差异很大，有些比其他的要复杂得多。研究人员发现了一个关键指数和微观结构的复杂性之间的相关性，这让他们能够测量几何挫折发生的数量。电偶极子自组织成复杂的结构，它们的协同弯曲导致了畴结构中的曲率、螺旋态、缺陷和人字形。
“所有这些特征，如基态简并、奇异的微结构、偶极线的弯曲、螺旋态和临界行为，已经被预测会出现在复合梯度铁电体中，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，在这些系统中，曲率是几何挫折的驱动机制之一。”通过研究不同条件下的相对能量贡献，他们可以提供对几何挫折起源的微观理解。
科学家们以前已经记录了磁性材料的几何挫折，但是这种现象还没有在铁电材料中详细研究过。欧洲杯足球竞彩在磁性材料中，几何挫折导欧洲杯足球竞彩致了新类型系统的发现，包括自旋冰和自旋液体。这些系统的性能与普通材料非常不同。欧洲杯足球竞彩研究人员认为，对铁电材料几何挫折的研究，以前没有进行过长时间的研究，可能有助于更好地理解许多重要材料，包括高温超导体、玻璃和神经网络。欧洲杯足球竞彩
研究人员使用了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，耗时超过15个月。现在Choudhury和她的同事已经预测到这些化合物可能会出现几何挫折，下一步将是使用分子束外延或脉冲激光沉积来合成这些材料，并通过实验检验它们的性质。欧洲杯足球竞彩
“盒子刚被打开，里面有好东西，”Choudhury说。这项工作得到了美国国家科学基金会、海军研究办公室和能源部的支持。欧洲杯线上买球
来源:https://www.uark.edu/