在多维电位移空间中绘制 PbTiO₃ 的能量面
材料科学
2011-09-19 v3
摘要
近年来，已发展出允许在固定电场条件下进行第一性原理电子结构计算的方法。然而，对于某些目的而言，在固定电位移场下工作更为方便。固定电位移场方法的初始实现仅限于沿一个空间维度约束该场。在此，我们将此方法推广到将完整的三维电位移场作为约束处理，并计算作为该多维电位移场矢量函数的内能景观。以 PbTiO₃ 作为原型系统，我们分别确定了当电位移场沿 [001]、[110] 和 [111] 方向演化时的稳定或亚稳态四方、正交和菱方结构。发现沿 [001] 方向的能量极小值比沿 [110] 或 [111] 方向的更深，这与该系统具有四方基态的情况相符。连接这些极小值的势垒被发现相当小，这与当前认为 PbTiO₃ 中的大压电效应源于极化矢量的容易旋转的理解一致。
引用
@article{arxiv.1106.5668,
title = {Mapping the energy surface of PbTiO3 in multidimensional electric-displacement space},
author = {Jiawang Hong and David Vanderbilt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.5668},
year = {2011}
}
备注
6 pages, 6 figures