弛豫铁电体具有出色的机电耦合性能，是非常重要的功能材料，其应用范围涵盖从超声成像到制动器。然而，它们复杂的纳米级化学和结构异质性使其机电性质的起源变得极为难以理解。近日，麻省理工学院James M. LeBeau等采用球差校正扫描透射电子显微镜来量化各种类型的弛豫铁电体的纳米级异质性及其与典型弛豫铁电体系Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3中的局部极化的关系。
本文要点：
1）作者确定了三个主要因素，每个因素均取决于Ti含量：化学顺序，氧八面体倾斜和氧八面体变形。
2）作者发现这些异质性与低角度极性畴壁在空间上相关，表明它们在破坏远程极化并导致纳米级畴形成和弛豫响应中的潜在作用。
3） 作者进一步定位与钛含量和机电性能直接相关的单斜晶样变形的纳米级区域。
作者通过这种方法，揭示了化学异质性，结构异质性和局部极化之间的联系，从而验证了开发下一代松弛铁电体所需的模型。
Abinash Kumar, et al. Atomic-resolution electron microscopy of nanoscale local structure in lead-based relaxor ferroelectrics. Nat. Mater., 2020
DOI: 1038/s41563-020-0794-5
