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Origin of polar nanoregions in relaxor ferroelectrics: Nonlinearity, discrete breather formation, and charge transfer

机译：弛豫铁电体中极性纳米区域的起源：非线性，离散的呼吸形成和电荷转移

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A central issue in the physics of relaxor ferroelectrics is the origin of the formation of polar nanoregions below some characteristic temperature scale. While it is often attributed to chemical disorder, random bond-random field appearance, or local symmetry lowering, it is shown here that the huge intrinsic nonlinearity of ferroelectrics gives rise to spatially limited excitations of discrete breather (DB) type, which interact strongly and self-consistently with the remaining lattice. This scenario corresponds to a two-component approach to relaxor physics with distinctive signatures in the dielectric spectra and strong charge-transfer effects. The theoretical results are compared to broadband dielectric spectroscopy on 0.2PSN-0.4PMN-0.4PZN ceramics, which provides clear evidence for the two-component scenario and the emergence of DB-like dynamics with decreasing temperature.
机译：弛豫铁电体物理学中的一个核心问题是在某些特征温度范围以下形成极性纳米区域的起源。尽管它通常归因于化学无序，随机键-随机场出现或局部对称性降低，但此处显示出铁电材料的巨大固有非线性会导致离散呼吸（DB）类型的空间受限激发，这些激发会强烈相互作用并且与其余晶格自洽。这种情况对应于弛豫物理学的两成分方法，在介电谱中具有独特的特征并具有很强的电荷转移效应。将理论结果与0.2PSN-0.4PMN-0.4PZN陶瓷上的宽带介电谱进行了比较，这为两组分情况以及随着温度降低而出现的类DB动力学提供了清晰的证据。

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