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Investigadores/as Institucionales

Kohanoff, JAutor o Coautor

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28 de octubre de 2025
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Quantum paraelectricity in the H-bonded ferroelectrics KH2PO4 and KD2PO4 under pressure

Publicado en: JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS. 163 (15): 154701- - 2025-10-21 163(15), DOI: 10.1063/5.0287357

Autores:

Torresi, F; Lasave, J; Tosatti, E; Kohanoff, J; Koval, S
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Afiliaciones

Abdus Salaam Int Ctr Theoret Phys, Str Costiera 11, I-34014 Trieste, Italy - Autor o Coautor
Consejo Nacl Invest Cient & Tecn, 27de Febrero 210 Bis, RA-2000 Rosario, Argentina - Autor o Coautor
SISSA, Via Bonomea 265, I-34136 Trieste, Italy - Autor o Coautor
Univ Nacl Rosario, Inst Fis Rosario, 27de Febrero 210 Bis, RA-2000 Rosario, Argentina - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Inst Fus Nucl Guillermo Velarde, Calle Jose Gutierrez Abascal 2, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

By means of path integral Monte Carlo simulations based on a coarse-grained model parameterized by first-principles calculations, we reproduce the large isotope effect observed in H-bonded KH2PO4 (KDP) and deuterated DKDP, showing that the dramatic shift in the ferroelectric critical temperature T-c upon deuteration is governed by the effective mass and local geometry of hydrogen bonds. We find clear evidence of a quantum paraelectric phase in KDP-type ferroelectrics at high pressures, characterized by a universal critical proton off-centering parameter (delta(c)), independent of isotopic substitution. Remarkably, this universality explains the experimentally observed collapse of the isotope effect under pressure, reinforcing the essential role of geometrical effects. Our results suggest that the emergence of quantum paraelectricity and the universal linear behavior of T-c with delta across chemically diverse systems share a common microscopic origin associated with local proton delocalization within the hydrogen bond network.
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Palabras clave

ArticleCoarse-grained modelingControlled studyCritical temperatureCritical temperaturesCrystallographyCrystalsDeuterationDeuterationsDynamicsEtiologyFerroelectric materialsFerroelectricityFirst principle calculationsGeometryH-bondedH-bonded ferroelectricsHydrogenHydrogen bondHydrogen bondsHyperbaric pressureIsotopeIsotope effectKdpMonte carlo methodMonte carlo methodsNeutron-diffractionOriginParameterizedPath integral monte carlo simulationsPhase-transitionPhosphorus compoundsPotassium compoundsPressureProtonQuantum paraelectricityScatteringSimulationsTotal-energy calculations

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics and Astronomy (Miscellaneous).

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Impacto y visibilidad social

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/94269/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Argentina; Italy.

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