基于第一性原理的BaTiO_3陶瓷临界尺寸的研究

摘要

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。