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三方和四方相PbZr0.5Ti0.5O3 的结构稳定性和电子结构的第一性原理研究

邵庆生 刘士余 赵辉 余大书 曹茂盛

三方和四方相PbZr0.5Ti0.5O3 的结构稳定性和电子结构的第一性原理研究

邵庆生, 刘士余, 赵辉, 余大书, 曹茂盛
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-22
  • 修回日期:  2011-03-29
  • 刊出日期:  2012-02-05

三方和四方相PbZr0.5Ti0.5O3 的结构稳定性和电子结构的第一性原理研究

  • 1. 天津师范大学物理与电子信息学院, 天津 300387;
  • 2. 北京理工大学材料科学与工程学院, 北京 100081
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11104203, 51132002, 51072024, 50972014), 辽宁省自然科学基金(批准号:20082192) 和天津师范大学引进人才基金(批准号:5RL100)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理超原胞方法和虚晶近似方法, 在局域密度近似和广义梯度近似下系统研究了三方相和四方相 PbZr0.5Ti0.5O3的能量稳定性、原子结构以及电子结构. 计算结果表明三方相的能量比四方相低, 说明三方相结构更加稳定, 并且发现利用广义梯度近似计算的结构参数与实验值符合得更好. 电子结构表明, 两种相的Ti/Zr的3d电子和O的2p电子间存在明显的轨道杂化, 并且Ti-O之间的作用比Zr-O作用更强;Pb的6s和5d电子与O的2s和2p电子也分别存在轨道杂化. 而三方相中Pb的5d电子与O的2s电子杂化比四方相更强, 进一步说明三方相比四方相结构更加稳定.

English Abstract

参考文献 (25)

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