Publication

Berry-phase theory of polar discontinuities at oxide-oxide interfaces

Massimiliano Stengel
2009
Journal Articles

Résumé

In the framework of the modern theory of polarization, we rigorously establish the microscopic nature of the electric displacement field D. In particular, we show that the longitudinal component of D is preserved at a coherent and insulating interface. To motivate and elucidate our derivation, we use the example of LAO/STO interfaces and superlattices, where the validity of the above conservation law is not immediately obvious. Our results generalize the "locality principle" of constrained-D density-functional theory to the first-principles modeling of charge-mismatched systems.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/41da9de6-3095-4834-b072-5c62ac6a1521

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Concepts associés (32)

Polarisation (diélectrique)

La polarisation (ou plus précisément le vecteur polarisation) est une grandeur physique macroscopique vectorielle utilisée dans l'étude des propriétés des matériaux diélectriques. Elle désigne la densité volumique de moment dipolaire électrostatique. Son unité dans le Système international est le C/m. Ce concept a été introduit par Faraday alors qu'il étudiait le comportement des isolants électriques dans des champs électrostatiques. Dans un diélectrique parfait, il n'existe pas de charges électriques libres.

Induction électrique

En électromagnétisme, l’induction électrique, notée , représente en quelque sorte la densité de charge par unité d'aire (en ) ressentie en un certain point : par exemple, une sphère de rayon entourant une charge subit à cause d'elle en chacun de ses points un certain champ électrique, identique à celui qu'engendrerait la même charge uniformément répartie sur l'aire de la sphère. La densité de charge surfacique ainsi obtenue est alors l'intensité de l'induction électrique.

Courant de déplacement

En électromagnétisme, le courant de déplacement est un terme introduit par Maxwell pour étendre aux régimes variables dans le temps le théorème d'Ampère valide en magnétostatique. Vers 1865, Maxwell a réalisé une synthèse harmonieuse des diverses lois expérimentales découvertes par ses prédécesseurs (lois de l'électrostatique, du magnétisme, de l'induction...). Mais cette synthèse n'a été possible que parce que Maxwell a su dépasser les travaux de ses devanciers, en introduisant dans une équation un « chaînon manquant », appelé le courant de déplacement, dont la présence assure la cohérence de l'édifice unifié.

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