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非周期系统的电极化

  非周期系统的非极性

  电极化强度是表征最近广泛关注的铁电体,压电材料和铁电材料的重要性质。理论上如何计算各种材料的电学性质是一个重要的研究课题。这个领域最重要的工作是由Resta和Vanderbilt等人开发的电极化Bailey相位理论。该理论将材料的电子贡献与周期系统中电子布洛赫波函数的Bailey相关联起来,为从头计算固体材料的电极极化特性提供了一种通用的方法。然而,这一理论还没有被应用于铁合金的近期研究中:铁多角形往往具有不均匀的磁性结构,而且材料本身具有周期性的结构,且这些结构具有较长的周期。如果使用超家族方法来开发上述Berry相位理论,那么计算效率会非常低且不准确。
\\ u0026>近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室研究员任世君与美国德克萨斯州奥斯汀大学牛倩教授合作,提出了一种计算非周期系统极化的新方法。 。该公式适用于计算具有大尺度空间结构的材料(如多铁材料中的磁性结构)的电极化。该研究还发现,由该公式确定的电位强度具有由第二组说明数字表征的拓扑不确定性。这种不确定性与由周期性非空时电位驱动的绝热电荷泵效应密切相关。
\\ u0026>该公式的建立为计算多铁性材料的铁电效应提供了新的方法。同时,本研究还提供了一个以第二组表示数为特征的拓扑物理过程,即由非空间电位驱动的量子绝热电荷泵效应。文章发表在“物理评论快报”102(2009)087602,相关研究已经获得国家自然科学基金资助。点击

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