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立方相Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构和结构不稳定性的第一性原理比较研究

周树兰 赵显 江向平 韩晓东

立方相Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构和结构不稳定性的第一性原理比较研究

周树兰, 赵显, 江向平, 韩晓东
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法比较研究了Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构、离子位移势能面和Γ声子等性质. 结果表明,Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构很相似,价带由O 2p 电子态主导并包含部分 Ti 3d 和 Bi 6p电子态,导带低能部分由Ti 3d空轨道构成; K取代Na后其Ti–O和Bi–O键的键强略有增加. 两者的离子位移势能面也很接近,O离子的偏心位移对结构不稳定性起主导作用,且K取代Na后其作用增强. Γ声子都存在3个软模,分析表明软模主要来自O6基团的振动,K取代Na后A2u软模发生硬化.
    • 基金项目: 江西省自然科学基金(批准号:20122BAB216007)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-17
  • 修回日期:  2014-04-25
  • 刊出日期:  2014-08-05

立方相Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构和结构不稳定性的第一性原理比较研究

  • 1. 景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院, 景德镇 333403;
  • 2. 山东大学晶体材料研究所, 晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
    基金项目: 

    江西省自然科学基金(批准号:20122BAB216007)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法比较研究了Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构、离子位移势能面和Γ声子等性质. 结果表明,Na1/2Bi1/2TiO3和K1/2Bi1/2TiO3的电子结构很相似,价带由O 2p 电子态主导并包含部分 Ti 3d 和 Bi 6p电子态,导带低能部分由Ti 3d空轨道构成; K取代Na后其Ti–O和Bi–O键的键强略有增加. 两者的离子位移势能面也很接近,O离子的偏心位移对结构不稳定性起主导作用,且K取代Na后其作用增强. Γ声子都存在3个软模,分析表明软模主要来自O6基团的振动,K取代Na后A2u软模发生硬化.

English Abstract

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