Origen del estado relaxor en perovskitas Pb(B_x B'_{1-x})O_3

S. TINTE

Salta, Argentina

Congreso; 92 Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2007

Asociación Física Argentina

`Relaxors´ ferroeléctricos con estructura de perovskitasPb(B_x B´_{1-x})O_3 como Pb(Sc_{1/2} Nb_{1/2})O_3 (PSN)y Pb(Mg_{1/3} Nb_{2/3})O_3 (PMN), son materiales transductorestecnológicamente atractivos por sus extraordinarias propiedadesdieléctricas y electromecánicas. Estos materiales relaxors exhibenfenómenos a diferente escala de longitud y tiempo, lo cual destacasu importancia fundamental como sistemas desordenados. Resultadosexperimentales sugieren que la formación de nanoregiones polares esesencial, pero hasta ahora, no se había demostrado usando cálculos deprimeros principios conección entre las interacciones a nivel atómicoy la formación de esas nanoregiones.En la charla se presentaran simulaciones de Hamiltonianos efectivosbasados en cálculos de primeros principios para PSN bajo presión hidrostáticay para PMN a presión ambiente, que muestran clara evidencia de un estado relaxoren estos sistemas. [S. Tinte, B. Burton, E. Cockayne, U. Waghmare,Phys. Rev. Lett. 97, 137601 (2006)]Los sistemas simulados contienen nanodominios químicamente ordenadosinmersos en una matriz químicamente desordenada. Nuestros cálculosmuestran que las transiciones de fases estan controladas por lapolarización de las regiones químicamente ordenadas. A temperaturassuficientemente altas, estas regiones estan no polarizadas. Por debajo deuna dada temperatura conocida como de Burns, esas regionesse vuelven polares (forman nanoregiones) pero sin orden de largo alcance,mientras que la matriz desordenada permanece no polar.Para PSN bajo presión intermedia, se observa además a bajas temperaturasuna transición de primer orden hacia una fase ferroeléctrica.El efecto de la presión en PSN demuestra que la estabilidad del estado relaxordepende de un delicado balance entre las energéticas que estabilizan laferroelectricidad normal y la intensidad promedio de los campos locales`aleatorios´ que fomentan el estado relaxor.