前瞻性四面体钙钛矿铁电体的理论
材料科学
2011-04-25 v1 计算物理
摘要
利用第一性原理方法，我们预测了A和B位原子均呈岩盐有序排列的AA'BB'O₆型双钙钛矿的能量景观和铁电态。虽然我们不知道自然界中天然存在这种结构的化合物，但我们认为它们可能通过定向合成实现。这种排列形成的高对称结构属于四面体F̄43m空间群。如果发生铁电不稳定性，能量景观的极小值倾向于沿四面体方向极化，导致菱方相；或沿笛卡尔方向极化，导致正交相。我们发现后一种情况适用于CaBaTiZrO₆和KCaZrNbO₆，它们是弱铁电体；而前一种情况适用于PbSnTiZrO₆，它是强铁电体。结果用四阶或五阶Landau-Devonshire展开进行建模，与第一性原理计算结果吻合良好。还计算了布里渊区中心的软模，以更详细地表征极性和八面体旋转不稳定性。讨论了合成属于此类铁电材料的前景。
引用
@article{arxiv.1012.5070,
title = {Theory of prospective tetrahedral perovskite ferroelectrics},
author = {Anindya Roy and David Vanderbilt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.5070},
year = {2011}
}
备注
8 pages, 3 figures