SrBO-,3-(B=Zr，Hf)極化表面結構和穩(wěn)定性的理論研究.pdf

1、采用密度泛函平面波贗勢方法對立方相SrBO3(B=Zr，Hf)的五個(110)極化表面和體相的表面原子結構、電子結構及熱力學穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)研究，從而揭示這兩種材料的結構、性質及它們之間的一些關聯(lián)。
　　 計算結果表明，兩種材料的化學計量比終結表面的原子和電子結構均發(fā)生了非常明顯的變化，其中SrBO終結表面出現(xiàn)了不規(guī)則的表面態(tài)填充現(xiàn)象，并且具有金屬特性；O2終結表面上最外層兩個氧原子之間相互靠近，形成了過氧鍵。相比之下，三種非計

2、量極化表面的性質與體相較為相似，保持了絕緣性質。電荷重新分布計算結果證實，極化表面的宏觀偶極矩可以通過改變表面電子結構和改變表面組成兩種方式得到取消。熱力學穩(wěn)定性相圖顯示，雖然兩個化學計量表面具有較大的表面能，但是在富氧的條件下，O2終結面也是存在穩(wěn)定區(qū)間。而三個非計量終結面可以在特定組成的區(qū)域內穩(wěn)定存在。這兩種材料的穩(wěn)定性與SrTiO3和BaTiO3存在一定的差別，產(chǎn)生這種差別是立方相SrZrO3和SrHfO3體相存在強烈的反鐵電畸變