Влияние локального поля и диполь-дипольного взаимодействия на спонтанное упорядочение дипольных моментов в монослоях висмута с орторомбической структурой1)
Д. В. Понкратова+*×, И. В. Загороднев+*×, В. В. Еналдиев+* 2)
+Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), 141701 Долгопрудный, Россия
*Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия
×Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", 101000 Москва, Россия
Abstract
Используя два взаимодополняющих подхода, изучена неустойчивость
монослоев висмута с орторомбической структурой по отношению к
возникновению спонтанных электрических дипольных моментов в узлах
кристаллической решетки. Из первого подхода, основанного на определении
дипольных моментов узлов решетки через поляризуемость атомов висмута с
учетом локального поля Лоренц-Лоренца, следует возможность существования
нескольких антисегнетоэлектрических и сегнетоэлектрических фаз в
орторомбических монослоях висмута. Во втором подходе проанализирован
спектр колебаний неполярной симметричной решетки, в котором обнаружены
два типа мягких оптических мод, отвечающих сегнетоэлектрической и
антисегнетоэлектрической неустойчивости монослоев. Показана связь
эффективных борновских зарядов с направлением поляризации в
сегнетоэлектрической фазе, а также их роль в понижении частоты полярного
оптического фонона, характеризующего деформацию решетки в
сегнетоэлектрической фазе, благодаря диполь-дипольному взаимодействию.