LaAlO3电子结构及顺电特性的第一原理计算

摘要

采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法,研究了立方相的LaAlO3(LAO)晶体的电子结构及其在外延应力作用下的相变势能面特征和波恩有效电荷值.计算结果表明,在LAO中La-d、Al-s、p及O-p轨道电子占主要作用,Al-O的轨道杂化作用相对比较大.在平面晶格应力的作用下,考量Al-O八面体畸变对相变势能面的贡献,发现其势阱曲线表现出与传统铁电材料经典的双阱曲线不同的单阱曲线,进一步的波恩有效电荷的计算表明,其原因可能是Al-O的轨道杂化作用(电荷转移)没有达到铁电畸变所需的能量,而使LAO成为顺电体.