本工作通过原位高压实验与理论预测相结合的策略,对铌酸银在压力场下的结构演化过程及相变机制进行了深入的研究。首先,通过观察声子及衍射峰在压力场下的演化规律,初步确定了两个结构转变点。为了确定铌酸银的未知高压晶体结构,采用CALYPSO预测方法及Le Bail XRD精修技术,揭示了铌酸银在高压下经历的M (Pbcm) -HP I (C2221) -HP II (P21)相变过程。其次,搭建了原位变温变压的拉曼散射光谱测试系统,从多物理场耦合的角度来澄清了结构转变的内在机制。随着静水压力的增加,反铁电相向顺电相转变的临界温度也会随之上升。在较高压力下,长程库仑力与短程原子间相互作用力的竞争平衡会被打破。此时,共价相互作用开始占据主导,引发晶格畸变,从而诱导晶格结构从反铁电相转变为高压铁电相。本工作为无铅反铁电体的高压相结构研究提供了新的见解。该成果发表在J. Materiomics上。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jmat.2023.07.004