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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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iamikaruk

木虫 (著名写手)

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24楼: Originally posted by byin at 2012-05-22 17:10:53:
PFM利用的是压电效应,然后测相位。并没有说铁电薄膜外面要有电场。可参考wiki

我对电畴的理解:
由顺电相开始,先由结构不稳定(共价作用)产生自发极化,自发极化产生了退极化场。例如,算例中的构型(计算中

比如说在你的图右边加上一个带正电荷的针尖,你觉得你的薄膜极化方向会由朝右变成朝左还是保持不变呢?如果保持不变的话就是右边电势高于左边。
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
25楼2012-05-22 17:26:01
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

还有一个问题,如果这表征的是电势的话,那么应该在原子的地方是负的
而你的图3在原子处电势是正的,这有问题吧?
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26楼2012-05-22 23:16:02
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
27楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 13:19:06:
原子实带正电啊,电势应该是正的啊

恩,这倒是,是电子的电势
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28楼2012-05-24 13:24:03
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
29楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 13:30:59:
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

就是这个意思
V(r)=Z/r
不过这样我就不理解vasp的结果了
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
30楼2012-05-24 13:40:45
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
31楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 13:54:48:
怎么个不理解呢,你的问题?

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。
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
32楼2012-05-24 14:03:22
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
33楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 14:22:48:
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

总的场是自发极化和退极化场的叠加,要不就没有场,要不就是减小了的自发极化场,不可能只有退极化场。
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
34楼2012-05-24 14:24:51
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
35楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 14:41:35:
总的场是自发极化和退极化场的叠加

这句话有问题。请问无限大块体材料中,有电场么?

有,但是是局部的,时正时负,经过一个周期,即一个单胞的长度,这个电场并不能造成电势的变化。也就是说,从平均角度来

你这里的束缚电荷来自于内部的极化位移
如果没有自发极化的条件,非极性表面怎么会存在静束缚电荷?又怎么可能存在退极化场呢?
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
36楼2012-05-24 14:57:31
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
37楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 15:38:58:
我们一直讨论的不是铁电材料吗,FE材料当然有自发极化啊

接上贴:
请问无限大FE块体材料中,有电场么?

有,但是是局部的,时正时负,经过一个周期,即一个单胞的长度,这个电场并不能造成电势的变化。也就

如果没有电场,宏观极化怎么来的?
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
38楼2012-05-24 15:58:19
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
39楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 16:06:13:
铁电材料的定义啊,自发极化,可在外电场下改变方向

所谓自发极化就是不需要外电场,由于其他原因,例如结构不稳定,形成了dipole,至于退极化场,都是dipole以后的事情了。。。。。。

自发极化本身就会产生电场啊,要不然的话就不会存在矫顽场了
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
40楼2012-05-24 16:15:26
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iamikaruk

木虫 (著名写手)


WDD880227: 金币+1, 鼓励回帖交流 2012-05-24 16:55:45
引用回帖:
41楼: Originally posted by byin at 2012-05-24 16:23:49:
矫顽场是和晶体缺陷之类的联系的吧,这已经高于第一原理的常规范围了,不属于材料的本征属性。


我似乎理解你的观点了

不要把极化当做偶极子看,偶极子必然产生电场。但是当我们研究的是无限大的铁电材料时

矫顽场严格来说起源于铁电畴与铁电畴之间的极化和应变等各种相互作用,跟缺陷没有任何关系。简单来说可以看成各个铁电畴之间极化的相互作用对外场的抗拒作用,一个最简单的模型就是Ising模型:

如果铁电畴没有自发极化和内部电场的话,根本就不会产生矫顽场,比如说顺电材料的P-E线
无限大的铁电材料也一样存在电场,整体就体现在Ps上
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
42楼2012-05-24 16:35:36
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