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氧化锌掺钡的电子结构及其铁电性能研究

徐佳楠 陈焕铭 潘凤春 林雪玲 马治 陈治鹏

氧化锌掺钡的电子结构及其铁电性能研究

徐佳楠, 陈焕铭, 潘凤春, 林雪玲, 马治, 陈治鹏
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  • 运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了不同原子百分比含量的Ba掺杂ZnO半导体体材料超晶胞的能带结构、电子态密度、极化率和相对介电值.计算结果表明:Ba掺杂的ZnO体系为直接带隙半导体材料,其禁带宽度随着Ba原子掺杂百分比的增加呈现出逐渐增大的趋势.体系铁电性能的计算表明:与纯ZnO相比,ZnO掺入Ba原子后的极化率与相对介电值发生了较为明显的变化,其极化率随着Ba原子掺杂百分比的增加而增大,相对介电值随着Ba原子掺杂百分比的增加而减小.对角化后的极化率分量的数值结果表明:在电场作用下超胞中可能存在微畴结构,并且由于畴间电偶极矩的强相互作用,使得超胞宏观上表现为几乎具有各向同性的极化率特征.
      通信作者: 陈焕铭, bschm@163.com
    • 基金项目: 西部一流大学重大创新项目(批准号:ZKZD2017006)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-19
  • 修回日期:  2018-03-27
  • 刊出日期:  2018-05-20

氧化锌掺钡的电子结构及其铁电性能研究

  • 1. 宁夏大学 物理与电子电气工程学院, 银川 750021
  • 通信作者: 陈焕铭, bschm@163.com
    基金项目: 

    西部一流大学重大创新项目(批准号:ZKZD2017006)资助的课题.

摘要: 运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了不同原子百分比含量的Ba掺杂ZnO半导体体材料超晶胞的能带结构、电子态密度、极化率和相对介电值.计算结果表明:Ba掺杂的ZnO体系为直接带隙半导体材料,其禁带宽度随着Ba原子掺杂百分比的增加呈现出逐渐增大的趋势.体系铁电性能的计算表明:与纯ZnO相比,ZnO掺入Ba原子后的极化率与相对介电值发生了较为明显的变化,其极化率随着Ba原子掺杂百分比的增加而增大,相对介电值随着Ba原子掺杂百分比的增加而减小.对角化后的极化率分量的数值结果表明:在电场作用下超胞中可能存在微畴结构,并且由于畴间电偶极矩的强相互作用,使得超胞宏观上表现为几乎具有各向同性的极化率特征.

English Abstract

参考文献 (45)

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