通过外延应变实现稳定极性氧氮化物
材料科学
2021-06-11 v3
摘要
我们通过基于群体智能的结构预测方法、DFT 晶格动力学和第一性原理分子动力学，研究了 ABON 氧氮化物作为压力和应变函数的能量有利结构。我们预测了几种在高压下热力学稳定的极性氧氮化物钙钛矿。此外，我们发现钙钛矿结构氧氮化物的铁电极性相在高压下于适当衬底上可热力学稳定并被合成。铁电氧氮化物在常压外延应变下的动力学稳定性也暗示了利用脉冲激光沉积或其他原子层沉积方法合成它们的可能性。我们的结果对其他氧氮化物材料的进一步探索也具有广泛意义。我们进行了第一性原理分子动力学，发现 YSiON 的极性钙钛矿在压缩外延应变下至少在 600 K 以前是亚稳的，之后转变为稳定的硅灰石类结构。YSiON 在拉伸外延应变下于压力中稳定。我们预测 LaSiN、LaGeON、BiSiON 和 BiGeON 作为铁电钙钛矿在零压下即使无外延应变也是亚稳的。
引用
@article{arxiv.2008.06582,
title = {Stable Polar Oxynitrides through Epitaxial Strain},
author = {Li Zhu and Hiroyuki Takenaka and R. E. Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06582},
year = {2021}
}
备注
5 pages, 4 figures