掺杂BaHfO3电子结构与力学性能的第一性原理研究

• 作者: 冒晓莉 刘清惓 张加宏 李敏 杨镇博 顾芳
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: BaHfO3 第一性原理 电子结构 力学性质 掺杂
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 471-478
• 页数: 8页
• 分类号: O472
• 字数: 4422字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2013.03.022

摘要

在广义梯度近似(GGA)下,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了掺杂对BaHfO3的电子结构与力学性能的影响.电子结构计算表明:优化的BaHfO3晶格常数与实验值吻合较好,BaHfO3为一种间接带隙的绝缘体材料.掺杂Sr和Ti后该材料仍为间接带隙材料,Ba0.5Sr0.5HfO3的带隙增大,绝缘体特征增强,而BaHf0.5Ti0.5O3的带隙显著减小,呈现出半导体材料的特征.由态密度分析可知,掺杂后带隙的变化主要是由于导带底的移动造成的.力学性能分析表明:与BaHfO3相比,Ba0.5 Sr0.5 HfO3的剪切模量和杨氏模量均明显减小,材料硬度减弱；BaHf0.5Ti0.5O3的剪切模量及杨氏模量均明显增大,材料硬度增强.电子密度分布分析揭示了掺杂改变体系价电子浓度的分布情况,使BaHfO3的价健特性发生了变化,这是材料硬度改变的内在原因.可见,掺杂能够有效地调控体系的硬度,该研究结果为掺杂BaHfO3力电材料的设计与应用提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冒晓莉	南京信息工程大学电子与信息工程学院	28	92	6.0	8.0
2	李敏	南京信息工程大学电子与信息工程学院	46	160	7.0	11.0
3	刘清惓	南京信息工程大学电子与信息工程学院	42	91	5.0	7.0
4	张加宏	南京信息工程大学电子与信息工程学院	45	188	8.0	11.0
5	顾芳	南京信息工程大学物理与光电工程学院	29	120	6.0	9.0
6	杨镇博	南京信息工程大学电子与信息工程学院	9	26	4.0	5.0