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三方相Na_(1/2)Bi_(1/2)TiO_3的电子结构、Born有效电荷张量和γ声子的第一性原理研究

陶瓷学报 2014年第1期35卷 12-16页

作者：周树兰赵显江向平韩晓东景德镇陶瓷学院材料学院江西景德镇333403 山东大学晶体材料国家重点实验室山东济南250100

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,在局域密度近似下,计算了三方相Na1/2Bi1/2TiO3的电子结构,并采用线性响应的密度泛函微扰理论计算了其Born有效电荷张量和布里渊区中心Γ点的声子振动。电子结构和有效电荷的计算结果表明Ti-O和B... 详细信息

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,在局域密度近似下,计算了三方相Na1/2Bi1/2TiO3的电子结构,并采用线性响应的密度泛函微扰理论计算了其Born有效电荷张量和布里渊区中心Γ点的声子振动。电子结构和有效电荷的计算结果表明Ti-O和Bi-O键之间存在较强的共价作用;Ti、O和Bi的有效电荷值较大说明Ti、Bi和O之间的相对位移会产生自发极化,从而产生铁电性。对Γ点各振动模进行了指认,计算得到的振动频率与实验结果吻合的很好;同时分析了光学纵模(LO)和光学横模(TO)的分裂。结果表明,TiO6的LO-TO的分裂值较大,说明其振动与电场存在较强的耦合作用,且NBT铁电态对电场及域结构的敏感性与TiO6八面体的振动密切相关。

关键词：电子结构 Born有效电荷张量 γ声子 Na1 2Bi1 2TiO3 第一性原理

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立方相Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构和结构不稳定性的第一性原理比较研究

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物理学报 2014年第16期63卷 312-318页

作者：周树兰赵显江向平韩晓东景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院景德镇333403 山东大学晶体材料研究所晶体材料国家重点实验室济南250100

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法比较研究了Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构、离子位移势能面和γ声子等性质.结果表明,Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构很相似,价带由O 2p电子态主导并包含部分Ti 3d和Bi 6p电子... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法比较研究了Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构、离子位移势能面和γ声子等性质.结果表明,Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构很相似,价带由O 2p电子态主导并包含部分Ti 3d和Bi 6p电子态,导带低能部分由Ti 3d空轨道构成;K取代Na后其Ti—O和Bi—O键的键强略有增加.两者的离子位移势能面也很接近,O离子的偏心位移对结构不稳定性起主导作用,且K取代Na后其作用增强.γ声子都存在3个软模,分析表明软模主要来自O6基团的振动,K取代Na后A2u软模发生硬化.

关键词：电子结构离子位移势能面 γ声子第一性原理

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