Kvantparaelektricitet

Kvantparaelektricitet är en typ av begynnande ferroelektricitet där starten av ferroelektrisk ordning undertrycks av kvantfluktuationer. Från mjukmodsteorin om ferroelektricitet inträffar detta när en ferroelektrisk instabilitet stabiliseras av kvantfluktuationer . I detta fall blir den mjuka frekvensen aldrig instabil (fig. la) i motsats till en vanlig ferroelektrisk.

a) Ferroelektrisk soft-mode-frekvens som funktion av temperatur. De streckade linjerna visar beteendet hos ett vanligt ferroelektriskt material med en ferroelektrisk instabilitet vid Curie-temperaturen. De heldragna linjerna visar den kvantparaelektriska frekvensen med kvantfluktuationer som förhindrar en ferroelektrisk instabilitet från att uppstå. b) Den streckade linjen visar divergensen av den dielektriska känsligheten nära Curie-temperaturen för en vanlig ferroelektrisk. Den heldragna linjen indikerar det anomala beteendet hos en kvantparaelektrisk där den dielektriska känsligheten börjar divergera på det vanliga sättet men planar ut.

SrTiO3 _associerat med ett anomalt beteende hos den dielektriska känsligheten, till exempel i . I en normal ferroelektrisk, nära början av fasövergången, divergerar den dielektriska känsligheten när temperaturen närmar sig Curie-temperaturen . Men i fallet med en kvantparaelektrisk divergerar den dielektriska känsligheten tills den når en temperatur som är tillräckligt låg för att kvanteffekter ska eliminera ferroelektriciteten (fig. Ib). I fallet med SrTiO ₃ är detta runt 4K.

Andra kända kvantparaelektriska komponenter är KTaO3 och _potentiellt CaTiO3 .