立方相BaTiO₃晶体性能第一性原理研究

邢志国^1,2，石伟丽^1,3，王海斗¹，李国禄³，张建军³

1. 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室2. 清华大学摩擦学国家重点实验室3. 河北工业大学材料科学与工程学院

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。

关键词：第一性原理;立方相结构;钛酸钡;性能;