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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 铁电薄膜的电势分布问题
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byin

铜虫 (正式写手)

[求助] 铁电薄膜的电势分布问题

我试着计算了一个铁电薄膜在真空中的电势分布，模型如下：


不加偶极修正，电势分布：


加了偶极修正，电势分布：


看着似乎偶极修正起到了应有的效果，但是问题是，PTO薄膜中，极化是向右的，那么右边真空层的电势应该高于左边，但为什么计算的结果是反的？
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1楼 2012-05-16 17:12:26
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
28楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-05-24 13:24:03:
恩，这倒是，是电子的电势

电势不分你我的吧，电子的势，原子核的势，都是一个东西吧

电势能是要区分的
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29楼2012-05-24 13:30:59
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
32楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-05-24 14:03:22:
从你的图来说，自发极化是从左到右。但是如果施加一个从右到左的外电场的话，自发极化会反转变成从右到左，那说明本来产生的场应该是从左到右才对啊。

你说的“本来产生的场”就是退极化场Ed，之所以叫退极化场，是因为它与P反向，其作用是拉近正负电荷，直至其消失，即P=0。

变成顺电相后，结构上的能量会增加。那么各种能量增减机制的竞争，形成了最终的，最稳定的电畴结构。
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33楼2012-05-24 14:22:48
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
★ ★
liliangfang: 金币+2, 谢谢交流 2012-05-25 09:00:24
引用回帖:
43楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 17:36:29:
矫顽场，确实和晶体各向异性，力电耦合，等多种因素相关，但是晶体缺陷确实影响矫顽力的重要因素之一。

通常，我们在模拟无限大材料的时候，会取一个单胞，这个单胞的边界上，并没有电势的改变，所以，也就不存

晶体缺陷只是影响矫顽力，但是矫顽力的根本起因不是缺陷，其根本原因是每个铁电畴之间自发极化的相互作用，晶体各向异性，力电耦合也是因素之一，但是在经典的LGD热力学模型中那些项都不是最重要的。
你说的没有解释为何会产生自发极化。
那么说吧，按照铁电相变的位移型模型，自发极化来源于点的长波横光学支软化，首先横光学波会产生一个电场，其次，这个电场是长波长，当然你可以说这个电场时间平均上是0。但是到了相变温度的时候，这个横波光学模将彻底软化，其对应的电场也就变成了直流场。你也可以那么考虑，该横波光学模的软化实际上是长程偶极-偶极相互作用与短程排斥相互作用之间的微妙平衡，而在相变温度以下长程偶极-偶极相互作用大于短程排斥相互作用。
另外，为何在声子谱的模拟中无法直接重现LO-TO劈裂，就是因为长程偶极-偶极相互作用破坏了周期性边界条件，所以要做non-analytical correction
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[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
44楼2012-05-24 19:19:04
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byin

铜虫 (正式写手)
真心求教！
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2楼2012-05-17 16:13:50
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byin

铜虫 (正式写手)
3楼2012-05-17 22:22:03
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
★ ★
fzx2008: 金币+2, 谢谢指教 2012-05-18 08:23:55
极化向右的话电势就是从左向右降低
你可以想象左边带的是负电荷而右边带的是正电荷
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4楼2012-05-18 00:13:38
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-05-18 00:13:38:
极化向右的话电势就是从左向右降低
你可以想象左边带的是负电荷而右边带的是正电荷

计划向右的话，电势应该是从左向右升高啊
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5楼2012-05-18 00:33:43
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by byin at 2012-05-18 00:33:43:
计划向右的话，电势应该是从左向右升高啊

极化是内电场的体现

所以电势从左往右降低
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6楼2012-05-18 09:35:03
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
liliangfang: 金币+1, 谢谢指教 2012-05-18 10:10:02
liliangfang: 金币+2, 谢谢指教 2012-05-26 15:33:06
上面打错一个latex公式
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7楼2012-05-18 09:36:00
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-05-18 09:36:00:
上面打错一个latex公式
P=\epsilon_0 \chi_e E

谢谢你热心回复！

对于一般的电介质，外电场E0向右，其产生的极化P也向右。这个P会产生一个向左的退极化场Ed，此时电介质内部的电场被Ed削弱，但任然向右。正如你所写的公式。
但是这里PTO是铁电薄膜，其自发极化起源于structural instability，并不是由外电场导致。那么这时PTO内的电场是不是只有Ed，那就是向左了。
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8楼2012-05-18 14:26:53
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-05-18 09:36:00:
上面打错一个latex公式
P=\epsilon_0 \chi_e E

应助回帖哈
不然送不了金币
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9楼2012-05-18 14:27:48
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
byin: 金币+10 2012-05-18 14:41:46
liliangfang: 金币+2, 谢谢指教 2012-05-18 14:58:00
引用回帖:
8楼: Originally posted by byin at 2012-05-18 14:26:53:
谢谢你热心回复！

对于一般的电介质，外电场E0向右，其产生的极化P也向右。这个P会产生一个向左的退极化场Ed，此时电介质内部的电场被Ed削弱，但任然向右。正如你所写的公式。
但是这里PTO是铁电薄膜，其自发 ...

计算得到的PTO薄膜内部电场已经包括了自发极化和表面产生的退极化场
在离子自由弛豫的条件下，退极化场可能会将自发极化抵消掉；但是你现在是一个束缚条件，这相当于你给每个离子都施加了一个力（等效于一个外加电场）
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10楼2012-05-18 14:38:59
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