AZrO3(A=Ca,Pb)(110)和(001)表面結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定化機理.pdf

1、本文利用密度泛函理論方法對立方相AZrO3(A=Pb，Ca)的(001)和(110)表面進行了理論研究，計算了(110)極化表面的不同終結(jié)面的原子和電子結(jié)構(gòu)，并結(jié)合(001)弱極化面對兩類材料各個終結(jié)面的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的分析。
　　計算結(jié)果表明，兩種材料的(110)極化表面的原子結(jié)構(gòu)均發(fā)生了較大變化，大多數(shù)終結(jié)面出現(xiàn)了氧八面體的旋轉(zhuǎn)。同時，這兩類材料的(110)極化表面的計量比終結(jié)的電子結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化，其中AZrO(A=P

2、b，Ca)終結(jié)面出現(xiàn)了表面態(tài)的填充，使材料表面呈現(xiàn)金屬性質(zhì);O2終結(jié)面第一層中的兩個氧原子形成了過氧鍵，電子發(fā)生了重新分布。相比之下，這兩類材料的(110)極化表面的非計量比表面的電子結(jié)構(gòu)與體相相差不大，未發(fā)生較大改變。此外，計算結(jié)果表明所研究的極化表面的極化補償過程得以完成，其中計量比表面通過改變電子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了極化補償，而非計量比表面則是通過改變表面計量比而實現(xiàn)極化補償?shù)?。在研究中我們使用表面grand勢方法分析了材料組成元素的化學勢