Giant LO-TO splittings in perovskite ferroelectrics

库仑 钙钛矿(结构) 声子 物理 特征向量 凝聚态物理 极化(电化学) 混合(物理) 边界(拓扑) 软模式 铁电性 量子力学 电子 化学 结晶学 电介质 数学分析 物理化学 数学
作者
W. L. Zhong,R. D. King-Smith,David Vanderbilt
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:72 (22): 3618-3621 被引量:878
标识
DOI:10.1103/physrevlett.72.3618
摘要

We perform a first-principles investigation of the role of Coulomb interactions in eight AB${\mathrm{O}}_{3}$ cubic perovskite compounds. The predicted spontaneous polarization and the LO and TO phonon frequencies are found to be in good agreement with experiment. Anomalously large dynamical effective charges give rise to very strong mixing of the mode eigenvectors on going from the TO to the LO case, resulting in a ``giant LO-TO splitting'' in the sense that the soft TO mode is most closely related to the hardest LO modes. The results help explain the extreme sensitivity of these compounds to electrostatic boundary conditions.
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