本研究利用拉曼散射技术探索新型工艺生长的压电性和铁电性能优异的K_0.5Na_0.5NbO₃-LiBiO₃单晶的结构相变和声子热动力学。其中0.375%Mn含量掺杂的KNNLB单晶具有约1050 pC/N，Mn掺杂带来的高性能背后的结构性质的影响一直以来是无铅高性能铁电材料研究的难点和热点之一。我们通过发挥偏振拉曼散射光谱敏感于分子/晶格尺度分析相结构和对称性等细节的优越性，总结出晶体的R相-O相-T相-C相连续相变过程及不同掺杂浓度对于相变点的影响，发现Mn离子掺入在ABO₃晶格中以+2和+4价占据A位和B位，有效降低漏电流，使晶格畸变程度更为复杂，通过分析退偏比发现增加的Mn含量也使得晶格四方性增强。这项工作从晶格结构层面上为无铅KNN基铁电晶体的性能优化和提升提供了系统的物理解释。

原文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.102.214102