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BaTiO3/SrTiO3(1:1)超晶格的晶格动力学、介电和压电性能的第一性原理研究

王江舵 代建清 宋玉敏 张虎 牛之慧

BaTiO3/SrTiO3(1:1)超晶格的晶格动力学、介电和压电性能的第一性原理研究

王江舵, 代建清, 宋玉敏, 张虎, 牛之慧
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  • 对于BaTiO3/SrTiO3(BTO/STO)沿[001]方向有序的1:1超晶格,从最高对称性的P4/mmm 结构出发,用第一性原理计算了布里渊区中心声子,通过冻结不稳定声子得到P4mm和Amm2结构,进一步冻结不稳定声子得到其基态单斜Cm结构. 计算了三种畸变结构的自发极化及Cm 结构的电子和声子对介电和压电的贡献. 分析表明:ε22和e26 主要来自于频率为197,146和97 cm-1的A”声子的贡献;ε33 和e33 主要来自于频率为189和139 cm-1 的A’声子的贡献;ε11 和e11 主要来自于频率为246 cm-1的A’声子的贡献. 根据离子对介电和压电张量各分量的贡献可知,Ti 和O 离子对介电和压电有比较大的贡献.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51162019)资助的课题.
    [1]

    Chen C L, Shen J, Chen S Y, Luo G P, Chu C W, Miranda F A, van Keuls F W, Jiang J C, Meletis E I, Chang H 2001 Appl. Phys. Lett. 78 652

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-07
  • 修回日期:  2014-02-26
  • 刊出日期:  2014-06-05

BaTiO3/SrTiO3(1:1)超晶格的晶格动力学、介电和压电性能的第一性原理研究

  • 1. 昆明理工大学材料科学与工程学院, 昆明 650093
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51162019)资助的课题.

摘要: 对于BaTiO3/SrTiO3(BTO/STO)沿[001]方向有序的1:1超晶格,从最高对称性的P4/mmm 结构出发,用第一性原理计算了布里渊区中心声子,通过冻结不稳定声子得到P4mm和Amm2结构,进一步冻结不稳定声子得到其基态单斜Cm结构. 计算了三种畸变结构的自发极化及Cm 结构的电子和声子对介电和压电的贡献. 分析表明:ε22和e26 主要来自于频率为197,146和97 cm-1的A”声子的贡献;ε33 和e33 主要来自于频率为189和139 cm-1 的A’声子的贡献;ε11 和e11 主要来自于频率为246 cm-1的A’声子的贡献. 根据离子对介电和压电张量各分量的贡献可知,Ti 和O 离子对介电和压电有比较大的贡献.

English Abstract

参考文献 (35)

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