BiFeO3中各离子在铁电相变中作用本质的第一性原理研究
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zspfj 添加于 2010-10-28 12:22
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作 者
孙源, 黄祖飞, 范厚刚, 明星, 王春忠, 陈岗, Sun Yuan, Huang Zu-Fei, Fan Hou-Gang, Ming Xing, Wang Chun-Zhong, Chen Gang 摘 要
采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法和赝势平面波法,对多铁材料BiFeO3的铁电反铁磁相和可能的高温顺电相的电子结构进行了第一性原理研究.计算验证了BiFeO3基态为G型反铁磁有序,Fe离子的理论磁矩与实验值相符.铁电相变发生后,Bi-6s态和6p态发生了电荷转移,Bi-6s电子的作用更加明显.Born有效电荷的研究表明铁电畸变主要表现为Bi原子的位移,并且电极化强度计算值很好地符合薄膜实验结果.部分态密度的计算表明Bi-6p态的成键轨道与反键轨道间的能量劈裂大于其他电子态,使得Bi-6p态与O-2p态的共价作用选择性增强,这是铁电畸变的根本引发机理.Bi-6s电子因静电斥力而发生了极化,且没有参与Bi-6p轨道与O-2p轨道间的杂化,其电荷转移缘于其与O-2s,2p轨道发生了微弱的共价作用,并因此而强化了6s态电子的极化,这种共价作用更利于Bi-O间的相对位移,也是体系强电极化产生的原因.-
详细资料
- 文献种类:期刊
- 副标题: First-principles investigation on the role of ions in ferroelectric transition of BIFeO3
- 期刊名称: 物理学报
- 期卷页: 2009年 第58卷 第1期
- 地址: 孙源,黄祖飞,明星,王春忠,陈岗,Sun Yuan,Huang Zu-Fei,Ming Xing,Wang Chun-Zhong,Chen Gang(吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012)范厚刚,Fan Hou-Gang(吉林大学材料科学与工程学院材料科学系,长春,130012;吉林师范大学凝聚态物理研究所,四平,136000)
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