Instytut Wysokich Ciśnień

Miło nam poinformować o publikacji na temat polaryzacji spontanicznej i piezoelektrycznej, która ukazała się niedawno w Materials: P. Strak, P. Kempisty, K. Sakowski, J. Piechota, I. Grzegory, E. Monroy, A. Kaminska, S. Krukowski, Spontaneous and Piezo Polarization Versus Polar Surfaces: Fundamentals and Ab Initio Calculations, Materials 2025, 18(7), 1489; https://doi.org/10.3390/ma18071489

W pracy omówiono podstawowe właściwości polaryzacji spontanicznej i piezoelektrycznej oraz polaryzacji powierzchni. Wykazano, że definicja polaryzacji Landaua jako gęstości dipola może być stosowana w układach nieskończonych. Rozgraniczone zostały dwa składniki polaryzacji: polaryzacja objętościową i polaryzacja powierzchni. Taki podział jest zgodny z licznymi danymi eksperymentalnymi. Wprowadzony został lokalny model polaryzacji spontanicznej i wykorzystano go do obliczenia polaryzacji spontanicznej w postaci gęstości dipola elektrycznego. Model ten prawidłowo przewidział wartości polaryzacji spontanicznej wurcytowych półprzewodników azotkowych. Jednocześnie model wykazał zerową polaryzację dla sieci blendy cynkowej. Wartości polaryzacji spontanicznej uzyskane dla wurcytowych azotków gr. III były zgodne z wcześniejszymi obliczeniami wykonanej metodą Berry. Obliczenia z pierwszych zasad dla supersieci wurcytowych azotków w przybliżeniu Heyda–Scuserii–Ernzerhofa przeprowadzono w celu obliczenia pól polaryzacyjnych w regularnie odkształconych sieciach, wykazując dobrą zgodność z wynikami polaryzacji. Dane te wykorzystano do określenia parametrów piezoelektrycznych wurcytowych azotków, uzyskując wartości zgodne z wcześniejszymi wynikami.