第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构

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篇1：第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构

第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构

摘要：在密度泛函理论的'基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO:表面稳定性比BaO表面弱,一方面是由于TiO2表向结构中存在O-2p表面态,使价带和导带中电子态向高能区域偏移.另一方面,TO2表面附近Tj-O共价键存在强弱差异,有利于发生表面吸附.而在BaO表面结构中,最表层BaO的存在消除了这种差异,因而其表面稳定性较强. 作者： 倪建刚  刘诺  杨果来  张曦 Author： 作者单位： 电子科技大学微电子与同体电子学院,成都,610054 期 刊： 物理学报   ISTICSCIPKU Journal： ACTA PHYSICA SINICA 年，卷(期)： , 57(7) 分类号： 关键词： 第一性原理    钛酸钡    电子结构    表面能    机标分类号： H17 B56 机标关键词： 第一性    原理研究    表面稳定性    电子结构    表面结构    平面波赝势方法    最表层    密度泛函理论    存在    总能计算    金属原子    结构优化    交错分布    弛豫    差异    表面吸附    立方相    距变化    共价键    电子态 基金项目： 第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构[期刊论文]  物理学报 --2008, 57(7)倪建刚  刘诺  杨果来  张曦在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO:表面...

篇2：Pb(Zr0.4Ti0.6)O3电子结构的第一性原理研究

Pb(Zr0.4Ti0.6)O3电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法计算了Pb(Zr0.4Ti0.6)03五层超晶胞的顺电相和铁电相的电子结构.由态密度、电子密度和能带结构的计算结果发现顺电相下钛氧八面体Ti-O6和锆氧八面体Zr-O6在铁电相中分裂为由1个O1离子和4个O2离子组成的金字塔结构Ti-O5和Zr-O5;与顺电相相比,铁电相中钛离子的3d电子和氧离子的2p电子存在更强的轨道杂化,这种杂化降低了离子间的短程排斥力,使得具有铁电性的四方结构更为稳定,而且钛离子与氧离子的相互作用对于铁电相Pb(Zr0.4Ti0.6)O3沿c轴自发极化的贡献大于锆离子与氧离子的.相互作用;由电子密度的分布可推断立方结构的Pb-O键呈现离子键特征,而铁电相下Pb-O键则有较大的共价成分,铅离子与氧离子的这种轨道杂化对Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的铁电性起重要作用.所得结果对深入理解Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电性的微观机理具有参考价值.

作 者：赵庆勋 王书彪 关丽 刘保亭 ZHAO Qing-xun WANG Shu-biao GUAN Li LIU Bao-ting  作者单位：河北大学物理科学与技术学院,保定,071002 刊 名：原子与分子物理学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS 年，卷(期)： 24(5) 分类号：O482.4 关键词：铁电体   Pb(Zr0.4Ti0.6)O3   电子结构   第一性原理  

篇3：VO2晶体电子结构及其掺杂的第一性原理研究

VO2晶体电子结构及其掺杂的第一性原理研究

运用密度泛函平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,对二氧化钒(VO2)两种不同晶体电子结构进行了计算.研究了低温单斜晶型和高温四方晶型结构的VO2电子态密度(DOS)和能带(energy band)结构,通过分析发现,四方晶的金属性比较明显,这是由于电子态密度和能带结构分析结果表明不同特性产生的原因是V原子的3d电子贡献不同导致的.本文中我们还将部分O原子替换为F原子后对单斜晶替位掺杂进行了的计算讨论,本文的计算结果都较好地符合实验结果,表明密度泛函平面波赝势和广义梯度近似方法可以用来描述VO2的.结构和性质.我们认为,这种方法应用于描述氧化物的电子结构和性质是一种新的探索.

作 者：胡永金 赵江 崔磊 滕玉永 曾祥华 HU Yong-jin ZHAO Jiang CUI Lei TENG Yu-yong ZENG Xiang-hua  作者单位：扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225002 刊 名：原子与分子物理学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS 年，卷(期)：2007 24(5) 分类号：O481.1 关键词：态密度   能带结构   单斜晶   四方晶  

篇4：RhZr相结构稳定性和电子结构性质的第一性原理研究

RhZr相结构稳定性和电子结构性质的第一性原理研究

摘要：用第一性原理计算研究RhZr两种晶体结构的结构稳定性和电子结构性质.采用基于第一性原理的平面波赝势法,分别用局域密度近似和广义梯度近似法,对晶体原子的结构进行优化,并分别对正交晶系RhZr和立方晶系RhZr的基态性质,如晶格参数、能态密度、形成能以及形成焓等进行计算.计算结果表明:正交晶系RhZr比立方晶系RhZr更容易生成,而且生成的正交晶系RhZr比立方晶系RhZr更稳定.能态密度计算结果表明:立方晶系RhZr比正交晶系RhZr稳定,是因为在立方晶系RhZr中不仪存在Rh-Zr还存在Rh-Rh或者Zr-Zr之间的相互作用键.由态密度分析还可看出,在费米面附近Rh的4d轨道与Zr的4d轨道存在较强的轨道杂化.Abstract：First-principles calculations were carried out to investigate the structural stabilities and electronic properties of RhZr.The plane wave based pseudopotential method was used,in which both the local density approximation (LDA) and the generalized gradient approximation (GGA) implanted in the CASTEP code were employed.The internal positions of atoms in the unit cell were optimized and the ground state properties such as lattice parameter,density of state,cohesive energies and enthalpies of formation of ortho-RhZr and cubic-RhZr were calculated.The calculation results indicate that ortho-RhZr can form more easily than cubic-RhZr and the ortho-RhZr is more stable than cubic-RhZr.The density of states (DOS) reveals that the strong bonding in the Rh-Zr and Rh-Rh or Zr-Zr interaction chains accounts for the structural stability of ortho-RhZr and the hybridization between Rh-4d states and Zr-4d states is strong. 作者： 胡洁琼  潘勇  谢明 Author： HU Jie-qiong  PAN Yong  XIE Ming 作者单位： 昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明,650106 期 刊： 中国有色金属学报（英文版）   ISTICEISCI Journal： Transactions of Nonferrous Metals Society of China 年，卷(期)： 2011, 21(10) 分类号： Q959 关键词： RhZr    第一性原理    相结构稳定性    电子结构性质    Keywords： RhZr    first-principles    phase stability    electronic properties    机标分类号： TE3 O6 机标关键词： 相结构稳定性    电子结构性质    第一性原理    原理研究    electronic properties    phase stability    立方晶系    正交晶系    local density approximation    the structural stability    generalized gradient    lattice parameter    density of states    能态密度    计算结果    局域密度近似    轨道    ground state    interaction    CASTEP code 基金项目： the National Natural Science Foundation of China RhZr相结构稳定性和电子结构性质的第一性原理研究[期刊论文]  中国有色金属学报（英文版） --2011, 21(10)胡洁琼  潘勇  谢明用第一性原理计算研究RhZr两种晶体结构的`结构稳定性和电子结构性质.采用基于第一性原理的平面波赝势法,分别用局域密度近似和广义梯度近似法,对晶体原子的结构进行优化,并分别对正交晶系RhZr和立方晶系RhZr的基态性质,...

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