基于第一性原理的BaTiO3陶瓷临界尺寸的研究

人工晶体学报, 2013, 42(9): 1848-1863.

基于第一性原理的BaTiO3陶瓷临界尺寸的研究

张海涛 ^1, , 康爱国 ^2, , 杨北革 ^3, , 薛辉 ^4, , 郭小龙 ^5,

1.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

2.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

3.大同供电分公司,大同037000

4.大同供电分公司,大同037000

5.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

基金项目: 山西省自然科学基金(2012011028-2)

关键词： BaTiO3陶瓷 , 临界尺寸 , 第一性原理

First Principle Study on Critical Dimension of BaTiO3 Ceramics

ZHANG Hai-tao ^1, , KANG Ai-guo ^2, , YANG Bei-ge ^3, , XUE Hui ^4, , GUO Xiao-long ^5,

1.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

2.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

3.大同供电分公司,大同037000

4.大同供电分公司,大同037000

5.太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024

Keywords： BaTiO3 ceramic , critical dimension , first principle

采用WIEN2K软件,基于第一性原理对具有不同晶格常数的BaTiO3晶胞结构的特性进行了模拟分析.计算了不同晶胞结构中的电荷密度分布,分析了体积与能量的关系对晶胞结构稳定性的影响.结合试验结果探讨了尺寸效应对瓷体铁电性的影响,找到了晶胞能量最低的状态以及电子轨道杂化最显著的晶胞尺寸.从而确定了晶胞铁电性存在的晶粒的临界尺寸为10～ 15 nm.

参考文献

[1]	Frey MH.;Payne DA. .GRAIN-SIZE EFFECT ON STRUCTURE AND PHASE TRANSFORMATIONS FOR BARIUM TITANATE[J].Physical Review.B.Condensed Matter,1996(5):3158-3168.
[2]	Li BR.;Wang XH.;Li LT.;Zhou H.;Liu XT.;Han XQ.;Zhang YC.;Qi XW. Deng XY. .Dielectric properties of fine-grained BaTiO3 prepared by spark-plasma-sintering[J].Materials Chemistry and Physics,2004(1):23-28.
[3]	Singh DJ. .STABILITY AND PHONONS OF KTAO3[J].Physical Review.B.Condensed Matter,1996(1):176-180.

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First Principle Study on Critical Dimension of BaTiO3 Ceramics

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