基于假设的 PbTiO3 硫氧化物的密度泛函理论研究
材料科学
2014-05-22 v2
摘要
利用局部密度近似 (LDA) 内的密度泛函理论 (DFT)，我们计算了 PbTiO3 (PTO) 及一系列假设化合物 PbTiO3-xSx (x = 0.2, 0.25, 0.33, 0.5, 1, 2, 和 3) 的物理和电子性质，这些化合物排列在共角立方钙钛矿结构中。我们确定，用硫原子替换 PTO 四方晶胞中的顶角氧原子，会将 x = 0 时 LDA 计算的 1.47 eV 带隙降低至 x = 0.2 - 1 时的 0.43 - 0.67 eV，并增加极化。PBE0 和 GW 方法预测，假设组分 x = 0.2 至 x = 2 的带隙将位于可见光范围内。对于所有 x < 2 的值，硫氧化物钙钛矿保留了 PbTiO3 的四方相，且 a 晶格参数保持在氧化物的 2.5% 以内。热力学分析表明，使用高温气体（如 H2S 和 CS2）的化学途径可用于在 x = 0.2 - 0.5 的组分中将 PTO 中的 O 替换为 S。
引用
@article{arxiv.1311.3176,
title = {Density Functional Theory Study Of Hypothetical PbTiO3-Based Oxysulfides},
author = {John A. Brehm and Hiroyuki Takenaka and Chan-Woo Lee and Ilya Grinberg and Joseph W. Bennett and Michael Rutenberg Schoenberg and Andrew M. Rappe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3176},
year = {2014}
}
备注
14 pages, 3 figures, 4 tables