Fe掺杂BaTiO3的第一性原理研究

摘要

基于密度泛函理论的全势缀加平面波＋局域轨道方法，对Fe掺杂BaTiO3的电子结构进行了计算，研究了Fe掺杂BaTiO3的铁磁性。在BaTiO3陶瓷材料中掺杂适量铁元素，不仅可以改善材料的介电性质，又能赋予材料复合性质，可使材料产生新的功能特性～铁磁性。为研究其微观机制，计算了纯BaTiO3的电子结构，超胞体系BaTi0.5Fe0.5O3的电子结构，计算结果表明由于Fe的掺杂使材料具有了磁性，从Fe和O的态密度图比较能够看出Fe的3d电子和O的2p电子存在轨道杂化现象，表明共价键、离子键共存。