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SrBi4Ti4O15的化学键性质和铁电性研究

肖小红 李世春

SrBi4Ti4O15的化学键性质和铁电性研究

肖小红, 李世春
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  • 通过原子环境计算方法分析了正交相SrBi4Ti4O15晶体内的键络结构、各原子的空间配位数及局域团簇结构. 在此基础上, 结合晶体分解理论将SrBi4Ti4O15晶体分解为多个二元赝晶体, 根据化学键介电理论计算得到各赝晶体所对应化学键的有效价电子密度、离子性等化学键性质. 通过键偶极矩建立了铁电体自发极化强度与化学键性质之间的关系, 求得正交相SrBi4Ti4O15沿a轴方向的自发极化强度为28.03 C/cm2, 与实验结果和其他理论计算值符合较好.
      通信作者: 肖小红, xiaoxiaohong_upc@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50371059)和中国石油大学(华东)研究生创新工程项目(批准号: YCX2014052)资助的课题.
    [1]

    Zhao M L, Wang C L, Zhong W L, Zhang P L, Wang J F 2002 Acta Phys. Sin. 51 420 (in Chinese) [赵明磊, 王春雷, 钟维烈, 张沛霖, 王矜奉 2002 物理学报 51 420]

    [2]

    Wang C L, Wu Y Q 1980 Acta Phys. Sin. 29 1490 (in Chinese) [郭常霖, 吴毓琴 1980 物理学报 29 1490]

    [3]

    Hervoches C H, Snedden A, Riggs R, Kilcoyne S H, Manuel P, Lightfoot P 2002 J. Solid State Chem. 164 280

    [4]

    Irie H, Miyayama M 2001 Appl. Phys. Lett. 79 251

    [5]

    Yin Z W 2003 Dielectric Physics (Beijing: Science Press) p29 (in Chinese) [殷之文 2003 电解质物理学(北京: 科学出版社)第29页]

    [6]

    Chen X C 1982 Chin. Sci. Bull. 3 153 (in Chinese) [陈孝琛 1982 科学通报 3 153]

    [7]

    King-Smith R D, Vanderbilt D 1993 Phys. Rev. B 47 1651

    [8]

    Resta R 1994 Ferroelectrics 151 49

    [9]

    Resta R, Posternak M, Baldereschi A 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1010

    [10]

    Xue W D, Chen Z Y, Yang C, Li Y R 2005 Acta Phys. Sin. 54 857 (in Chinese) [薛卫东, 陈召勇, 杨春, 李言荣 2005 物理学报 54 857]

    [11]

    Feng H J, Liu F M 2008 Chin. Phys. B 17 1874

    [12]

    Ke H, Wang W, Zheng Z X, Tang C L, Jia D C, Lu Z, Zhou Y 2011 J. Phys. Condens. Mat. 23 015901

    [13]

    van Vechten J A 1969 Phys. Rev. 182 891

    [14]

    Phillips J C, Van Vechten J A 1969 Phys. Rev. Lett. 22 705

    [15]

    Phillips J C 1970 Rev. Mod. Phys. 42 317

    [16]

    Phillips J C, van Vechten J A 1969 Phys. Rev. 183 709

    [17]

    Phillips J C, van Vechten J A 1969 Phys. Rev. Lett. 23 1115

    [18]

    Levine B F 1973 Phys. Rev. B 7 2591

    [19]

    Levine B F 1973 J. Chem. Phys. 59 1463

    [20]

    Zhang S Y 1991 Chin. J. Chem. Phys. 4 109 (in Chinese) [张思远 1991 化学物理学报 4 109]

    [21]

    Zhang S Y 2005 Dielectric Theory of Chemical Bond in Complex Crystals and Its Application (Beijing: Science Press) p25 (in Chinese) [张思远 2005 复杂晶体化学键的介电理论及其应用 (北京: 科学出版社) 第25页]

    [22]

    Zhang S Y, Xue D F 2000 J. Grad. Sch. Acad. Sin. 17 36 (in Chinese) [张思远, 薛冬峰 2000 中国科学院研究生院学报 17 36]

    [23]

    Gao F M, Gao L H 2011 J. Yanshan Univ. 35 189 (in Chinese) [高发明, 高丽华 2011 燕山大学学报 35 189]

    [24]

    Gao F M 2004 Phys. Rev. B 69 094113

    [25]

    Li S C 2011 Mater. Sci. Forum 689 245

    [26]

    Brown I D, Altermatt D 1985 Acta Crystallogr. B: Struct. Sci. 41 244

    [27]

    Schwartz M 2012 Principles of Electrodynamics (New York: Dover Publications) p45

    [28]

    Irie H, Miyayama M, Kudo T 2001 J. Appl. Phys. 90 4089

    [29]

    Newnham R E, Wolfe R W, Dorrian J F 1971 Mater. Res. Bull. 6 1029

    [30]

    Goto T, Noguchi Y, Soga M, Miyayama M 2005 Mater. Res. Bull. 40 1044

    [31]

    Amorn H, Bdikin I K, Kholkin A L, Costa M E V 2006 Phys. Solid State 48 537

  • [1]

    Zhao M L, Wang C L, Zhong W L, Zhang P L, Wang J F 2002 Acta Phys. Sin. 51 420 (in Chinese) [赵明磊, 王春雷, 钟维烈, 张沛霖, 王矜奉 2002 物理学报 51 420]

    [2]

    Wang C L, Wu Y Q 1980 Acta Phys. Sin. 29 1490 (in Chinese) [郭常霖, 吴毓琴 1980 物理学报 29 1490]

    [3]

    Hervoches C H, Snedden A, Riggs R, Kilcoyne S H, Manuel P, Lightfoot P 2002 J. Solid State Chem. 164 280

    [4]

    Irie H, Miyayama M 2001 Appl. Phys. Lett. 79 251

    [5]

    Yin Z W 2003 Dielectric Physics (Beijing: Science Press) p29 (in Chinese) [殷之文 2003 电解质物理学(北京: 科学出版社)第29页]

    [6]

    Chen X C 1982 Chin. Sci. Bull. 3 153 (in Chinese) [陈孝琛 1982 科学通报 3 153]

    [7]

    King-Smith R D, Vanderbilt D 1993 Phys. Rev. B 47 1651

    [8]

    Resta R 1994 Ferroelectrics 151 49

    [9]

    Resta R, Posternak M, Baldereschi A 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1010

    [10]

    Xue W D, Chen Z Y, Yang C, Li Y R 2005 Acta Phys. Sin. 54 857 (in Chinese) [薛卫东, 陈召勇, 杨春, 李言荣 2005 物理学报 54 857]

    [11]

    Feng H J, Liu F M 2008 Chin. Phys. B 17 1874

    [12]

    Ke H, Wang W, Zheng Z X, Tang C L, Jia D C, Lu Z, Zhou Y 2011 J. Phys. Condens. Mat. 23 015901

    [13]

    van Vechten J A 1969 Phys. Rev. 182 891

    [14]

    Phillips J C, Van Vechten J A 1969 Phys. Rev. Lett. 22 705

    [15]

    Phillips J C 1970 Rev. Mod. Phys. 42 317

    [16]

    Phillips J C, van Vechten J A 1969 Phys. Rev. 183 709

    [17]

    Phillips J C, van Vechten J A 1969 Phys. Rev. Lett. 23 1115

    [18]

    Levine B F 1973 Phys. Rev. B 7 2591

    [19]

    Levine B F 1973 J. Chem. Phys. 59 1463

    [20]

    Zhang S Y 1991 Chin. J. Chem. Phys. 4 109 (in Chinese) [张思远 1991 化学物理学报 4 109]

    [21]

    Zhang S Y 2005 Dielectric Theory of Chemical Bond in Complex Crystals and Its Application (Beijing: Science Press) p25 (in Chinese) [张思远 2005 复杂晶体化学键的介电理论及其应用 (北京: 科学出版社) 第25页]

    [22]

    Zhang S Y, Xue D F 2000 J. Grad. Sch. Acad. Sin. 17 36 (in Chinese) [张思远, 薛冬峰 2000 中国科学院研究生院学报 17 36]

    [23]

    Gao F M, Gao L H 2011 J. Yanshan Univ. 35 189 (in Chinese) [高发明, 高丽华 2011 燕山大学学报 35 189]

    [24]

    Gao F M 2004 Phys. Rev. B 69 094113

    [25]

    Li S C 2011 Mater. Sci. Forum 689 245

    [26]

    Brown I D, Altermatt D 1985 Acta Crystallogr. B: Struct. Sci. 41 244

    [27]

    Schwartz M 2012 Principles of Electrodynamics (New York: Dover Publications) p45

    [28]

    Irie H, Miyayama M, Kudo T 2001 J. Appl. Phys. 90 4089

    [29]

    Newnham R E, Wolfe R W, Dorrian J F 1971 Mater. Res. Bull. 6 1029

    [30]

    Goto T, Noguchi Y, Soga M, Miyayama M 2005 Mater. Res. Bull. 40 1044

    [31]

    Amorn H, Bdikin I K, Kholkin A L, Costa M E V 2006 Phys. Solid State 48 537

  • [1] 牛海波, 陈光德, 伍叶龙, 耶红刚. 空位对纤锌矿型AlN自发极化影响的最大局域化Wannier函数方法研究. 物理学报, 2014, 63(16): 167701. doi: 10.7498/aps.63.167701
    [2] 孔月婵, 郑有炓, 周春红, 邓永桢, 顾书林, 沈 波, 张 荣, 韩 平, 江若琏, 施 毅. AlGaN/GaN异质结构中极化与势垒层掺杂对二维电子气的影响. 物理学报, 2004, 53(7): 2320-2324. doi: 10.7498/aps.53.2320
    [3] 吴孔平, 齐剑, 彭波, 汤琨, 叶建东, 朱顺明, 顾书林. 第一性原理的广义梯度近似+U方法的纤锌矿Zn1-xMgxO极化特性与Zn0.75Mg0.25O/ZnO 界面能带偏差研究. 物理学报, 2015, 64(18): 187304. doi: 10.7498/aps.64.187304
    [4] 孔月婵, 郑有炓, 储荣明, 顾书林. AlxGa1-xN/GaN异质结构中Al组分对二维电子气性质的影响. 物理学报, 2003, 52(7): 1756-1760. doi: 10.7498/aps.52.1756
    [5] 钱祥忠. 液晶SmC*相自发极化的统计理论. 物理学报, 1997, 46(9): 1788-1795. doi: 10.7498/aps.46.1788
    [6] 李景德. ABO3型晶体中氧的电子自发极化. 物理学报, 1966, 127(2): 188-196. doi: 10.7498/aps.22.188
    [7] 惠荣, 朱骏, 卢网平, 毛翔宇, 羌锋, 陈小兵. La掺杂诱发层状钙钛矿型铁电体弛豫性相变的介电研究. 物理学报, 2004, 53(1): 276-281. doi: 10.7498/aps.53.276
    [8] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态光子晶体环境下二能级原子自发辐射场及频谱的特性. 物理学报, 2016, 65(19): 194204. doi: 10.7498/aps.65.194204
    [9] 陈式刚, 张绮香, 刘德森. 化学键对闪锌矿型晶体能带结构的影响. 物理学报, 1962, 79(10): 491-500. doi: 10.7498/aps.18.491
    [10] 郑隆立, 齐世超, 王春明, 石磊. 高居里温度铋层状结构钛钽酸铋(Bi3TiTaO9)的压电、介电和铁电特性. 物理学报, 2019, 68(14): 147701. doi: 10.7498/aps.68.20190222
    [11] 林志新, 谢双媛, 羊亚平, 冯伟国, 吴 翔. 光子晶体中三能级原子的自发发射. 物理学报, 1999, 48(4): 603-610. doi: 10.7498/aps.48.603
    [12] 屈少华, 曹万强. 球形无规键无规场模型研究弛豫铁电体极化效应. 物理学报, 2014, 63(4): 047701. doi: 10.7498/aps.63.047701
    [13] 郭常霖, 吴毓琴. 含铋层状结构铁电体PbBi4Ti4O15和SrBi4Ti4O15的X射线衍射数据的测定. 物理学报, 1980, 171(11): 1490-1496. doi: 10.7498/aps.29.1490
    [14] 霍裕平, 刘志远, 陈肖兰. 共价半导体的化学键模型. 物理学报, 1962, 81(12): 609-620. doi: 10.7498/aps.18.609
    [15] 黄仙山, 谢双媛, 羊亚平. 各向异性光子晶体中Λ型原子的自发辐射性质. 物理学报, 2006, 55(2): 696-703. doi: 10.7498/aps.55.696
    [16] 谢双媛, 胡翔. 各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠. 物理学报, 2010, 59(9): 6172-6177. doi: 10.7498/aps.59.6172
    [17] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态各向同性光子晶体中二能级原子的自发辐射. 物理学报, 2014, 63(9): 094205. doi: 10.7498/aps.63.094205
    [18] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态光子晶体中V型三能级原子的自发辐射. 物理学报, 2017, 66(1): 014202. doi: 10.7498/aps.66.014202
    [19] 谢双媛, 林志新, 羊亚平, 吴 翔. 驱动场作用下光子晶体中三能级原子的自发发射. 物理学报, 1999, 48(8): 1459-1469. doi: 10.7498/aps.48.1459
    [20] 谢双媛, 羊亚平, 吴 翔. 三维光子晶体中三能级原子的自发发射. 物理学报, 2000, 49(8): 1478-1483. doi: 10.7498/aps.49.1478
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-17
  • 修回日期:  2015-12-29
  • 刊出日期:  2016-03-20

SrBi4Ti4O15的化学键性质和铁电性研究

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50371059)和中国石油大学(华东)研究生创新工程项目(批准号: YCX2014052)资助的课题.

摘要: 通过原子环境计算方法分析了正交相SrBi4Ti4O15晶体内的键络结构、各原子的空间配位数及局域团簇结构. 在此基础上, 结合晶体分解理论将SrBi4Ti4O15晶体分解为多个二元赝晶体, 根据化学键介电理论计算得到各赝晶体所对应化学键的有效价电子密度、离子性等化学键性质. 通过键偶极矩建立了铁电体自发极化强度与化学键性质之间的关系, 求得正交相SrBi4Ti4O15沿a轴方向的自发极化强度为28.03 C/cm2, 与实验结果和其他理论计算值符合较好.

English Abstract

参考文献 (31)

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