SrBO-,3-(B=Zr,Hf)極化表面結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的理論研究.pdf_第1頁(yè)
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1、采用密度泛函平面波贗勢(shì)方法對(duì)立方相SrBO3(B=Zr,Hf)的五個(gè)(110)極化表面和體相的表面原子結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究,從而揭示這兩種材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及它們之間的一些關(guān)聯(lián)。
   計(jì)算結(jié)果表明,兩種材料的化學(xué)計(jì)量比終結(jié)表面的原子和電子結(jié)構(gòu)均發(fā)生了非常明顯的變化,其中SrBO終結(jié)表面出現(xiàn)了不規(guī)則的表面態(tài)填充現(xiàn)象,并且具有金屬特性;O2終結(jié)表面上最外層兩個(gè)氧原子之間相互靠近,形成了過(guò)氧鍵。相比之下,三種非計(jì)

2、量極化表面的性質(zhì)與體相較為相似,保持了絕緣性質(zhì)。電荷重新分布計(jì)算結(jié)果證實(shí),極化表面的宏觀偶極矩可以通過(guò)改變表面電子結(jié)構(gòu)和改變表面組成兩種方式得到取消。熱力學(xué)穩(wěn)定性相圖顯示,雖然兩個(gè)化學(xué)計(jì)量表面具有較大的表面能,但是在富氧的條件下,O2終結(jié)面也是存在穩(wěn)定區(qū)間。而三個(gè)非計(jì)量終結(jié)面可以在特定組成的區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定存在。這兩種材料的穩(wěn)定性與SrTiO3和BaTiO3存在一定的差別,產(chǎn)生這種差別是立方相SrZrO3和SrHfO3體相存在強(qiáng)烈的反鐵電畸變

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