立方相BaTiO_3晶体性能第一性原理研究  

First-principles study of properties in cubic BaTiO_3

作　　者：邢志国[1,2] 石伟丽[1,3] 王海斗[1] 李国禄[3] 张建军[3] 

机构地区：[1]装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072 [2]清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084 [3]河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130

出　　处：《功能材料》2015年第10期10095-10099,共5页Journal of Functional Materials

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2011CB013405);北京市自然科学基金资助项目(3142019);清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金资助项目(SKLTKF13A01)

摘　　要：采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了立方相结构钛酸钡(Ba Ti O3)晶体性能,分别从能量(价电荷密度、能带结构以及电子态密度图)、光学、及热力学角度开展了模拟计算。计算结果表明立方相Ba Ti O3属于直接带隙半导体材料,不稳定性来源于Ti和O原子之间的轨道杂化作用;光学计算表明,随着入射光能量的增加,反射分数呈无规则波动的形式,晶体的各向异性明显;在热力学方面,热焓和热容随温度升高而升高,自由能随温度升高而下降。We investigated the energy characteristics,optical characteristics and thermodynamics factors which influences the material performance of the cubic barium titanate crystal phase structure using the first principle density functional method. The calculation results demonstrate that the cubic phase Ba Ti O3 is direct semiconductor and the instability derived from the orbital interaction between Ti and O atoms. With the increase of energy,reflex points in the form of random fluctuation and the anisotropy of crystal clear. Enthalpy and heat capacity varies with temperature rise,while free energy fall.

关 键 词：第一性原理 立方相结构 钛酸钡 性能 

分 类 号：TB303[一般工业技术—材料科学与工程]