Pb(Zr0.4Ti0.6)O3電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究

采用基于密度泛函理論的贗勢平面波方法計算了Pb(Zr0.4Ti0.6)03五層超晶胞的順電相和鐵電相的電子結(jié)構(gòu).由態(tài)密度、電子密度和能帶結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)順電相下鈦氧八面體Ti-O6和鋯氧八面體Zr-O6在鐵電相中分裂為由1個O1離子和4個O2離子組成的金字塔結(jié)構(gòu)Ti-O5和Zr-O5;與順電相相比,鐵電相中鈦離子的3d電子和氧離子的2p電子存在更強的軌道雜化,這種雜化降低了離子間的短程排斥力,使得具有鐵電性的四方結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,而且鈦離子與氧離子的相互作用對于鐵電相Pb(Zr0.4Ti0.6)O3沿c軸自發(fā)極化的貢獻大于鋯離子與氧離子的相互作用;由電子密度的分布可推斷立方結(jié)構(gòu)的Pb-O鍵呈現(xiàn)離子鍵特征,而鐵電相下Pb-O鍵則有較大的共價成分,鉛離子與氧離子的這種軌道雜化對Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的鐵電性起重要作用.所得結(jié)果對深入理解Pb(Zr0.4Ti0.6)O3鐵電性的微觀機理具有參考價值.

作 者： 趙慶勛 王書彪 關(guān)麗 劉保亭 ZHAO Qing-xun WANG Shu-biao GUAN Li LIU Bao-ting   作者單位： 河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,保定,071002  刊 名： 原子與分子物理學(xué)報  ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS  年，卷(期)： 2007 24(5)  分類號： O482.4  關(guān)鍵詞： 鐵電體   Pb(Zr0.4Ti0.6)O3   電子結(jié)構(gòu)   第一性原理  

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