SrTi$_{1-\mathit{x}}$Mn$_{\mathit{x}}$O$_{3}$ 钙钛矿材料的晶格参数与体模量：交换-关联函数的比较与实验验证

我们评估了四种交换-关联函数 (LDA CA-PZ, GGA 采用 PBE 参数化, PBEsol, 和 WC) 在预测 SrTi$_{1-\mathit{x}}$Mn$_{\mathit{x}}$O$_{3}$ 钙钛矿晶格参数方面的准确性，假设其为立方结构。通过 X 射线衍射 (XRD) 进行验证，Mn 含量 x = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0 时均确认立方对称性，且晶格参数随 Mn 含量线性增大而减小。PBEsol 和 WC 显示出最高的精度（偏差 < 0.20%）。此外，我们使用相同的函数计算体模量，并通过实验体模量 (183 ± 2 GPa, Pulse-Echo 方法) 进行验证。预测的体模量随 Mn 含量线性增大，呈缓慢趋势。最佳实验体模量对应性由 PBEsol 和 WC 实现（偏差 < 0.7%）。这些发现突显了 PBEsol 和 WC 函数在准确预测 SrTi$_{1-\mathit{x}}$Mn$_{\mathit{x}}$O$_{3}$ 钙钛矿结构性质方面的可靠性，其精度优于常用的 LDA 和 PBE 函数。