Lattice softening and diffusive dynamics in the polar metal LiReO 3
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Polar metals, characterized by the nontrivial coexistence of metallicity and polar structural order, define an emerging frontier in quantum materials research. However, the interplay between their structural phase transitions and fluctuation dynamics remains poorly understood. Here, we reveal distinct diffusive dynamics in metallic lithium rhenium trioxide (LiReO 3 ) associated with its polar-to-nonpolar transition. Unlike isostructural lithium niobate (LiOsO 3 ) and related systems, LiReO 3 exhibits pronounced phase fluctuations both above and below T s . Thermoelectric, Raman, and ultrasound measurements demonstrate a probe-dependent thermal hysteresis, while ultrasound data further show lattice softening and persistent resonant absorption at low temperatures across a broad timescale (1 to 100 microseconds). These observations indicate a multiscale spatiotemporal dynamics governed by a shallow anharmonic potential stabilized by itinerant electrons, as supported by finite-temperature first-principles calculations. By mapping the fluctuation landscape shaped by itinerant electrons, this work offers a previously unexplored perspective for exploiting fluctuation-driven phenomena in polar metals.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Lattice softening and diffusive dynamics in the polar metal LiReO <sub>3</sub>
- Date Crossref
- 03/04/2026
- Éditeur
- American Association for the Advancement of Science (AAAS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Kyoto University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The University of Tokyo Department of Applied Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The University of Osaka pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hokkaido University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Japan Science and Technology Agency PRESTO pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Technische Universität Braunschweig pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Normandie Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université de Rouen Normandie pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Unité de Catalyse et Chimie du Solide pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Université Lille Nord de France pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Tokyo Metropolitan University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Kyoto University, Department of Applied Physics — The University of Tokyo et The University of Osaka, avec 9 autres affiliations.
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