(纯计算)苏州大学/美国阿肯色大学Phys. Rev. Lett.: BiFeO3薄膜中的反铁电性

本文研究背景为反铁电材料在能量存储和热管理器件中的特殊应用价值，但此类材料较为罕见。研究目的旨在通过第一性原理计算探索将室温多铁材料BiFeO3从铁电相转变为反铁电相的内在机制。研究结果表明：通过调控薄膜厚度与静电边界条件，BiFeO3在低于临界厚度时可形成Pnma型反铁电结构，这种相变源于表面效应中短程与长程偶极相互作用的重新平衡；研究同时揭示了双电滞回线的形成需要中等到强去极化场环境及足够膜厚，并分析了温度与应变对反铁电态稳定性的影响。该发现为开发兼具反铁电与反铁磁性的多铁体器件提供了新途径。