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基于第一性原理的BaTiO3陶瓷临界尺寸的研究

张海涛 , 康爱国 , 杨北革 , 薛辉 , 郭小龙

人工晶体学报

采用WIEN2K软件,基于第一性原理对具有不同晶格常数的BaTiO3晶胞结构的特性进行了模拟分析.计算了不同晶胞结构中的电荷密度分布,分析了体积与能量的关系对晶胞结构稳定性的影响.结合试验结果探讨了尺寸效应对瓷体铁电性的影响,找到了晶胞能量最低的状态以及电子轨道杂化最显著的晶胞尺寸.从而确定了晶胞铁电性存在的晶粒的临界尺寸为10～ 15 nm.

关键词: BaTiO3陶瓷 , 临界尺寸 , 第一性原理