Turning ABO<sub>3</sub> Antiferroelectrics into Ferroelectrics: Design Rules for Practical Rotation‐Driven Ferroelectricity in Double Perovskites and A<sub>3</sub>B<sub>2</sub>O<sub>7</sub> Ruddlesden‐Popper Compounds
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Ferroic transition metal oxides, which exhibit spontaneous elastic, electrical, magnetic, or toroidal order, exhibit functional properties that find use in ultrastable solid‐state memories, sensors, and medical imaging technologies. To realize multifunctional behavior, where one order parameter can be coupled to the conjugate field of another order parameter, however, requires a common microscopic origin for the long‐range order. Here, a complete theory is formulated for a novel form of ferroelectricity, whereby a spontaneous and switchable polarization emerges from the destruction of an antiferroelectric state due to octahedral rotations and ordered cation sublattices. A materials design framework is then constructed based on crystal‐chemistry descriptors rooted in group theory, which enables the facile design of artificial oxides with large electric polarizations, P, simultaneous with small energetic switching barriers between +P and ‐P. The theory is validated with first principles density functional calculations on more than 16 perovskite‐structured oxides, illustrating it could be operative in any materials classes exhibiting two‐ or three‐dimensional corner‐connected octahedral frameworks. The principles governing materials selection of the “layered” systems are shown to originate in the lattice dynamics of the A cation displacements stabilized by the pervasive BO6 rotations of single phase ABO3 materials, whereby the latter distortions govern the optical band gaps, magnetic order, and critical transition temperatures. This approach provides the elusive route to the practical control of octahedral rotations, and hence, a wide range of functional properties, with an applied electric field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».