BiTiO3电子结构及光学性质的第一性原理研究 - 计算凝聚态物理研究组.PDFVIP

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2017-06-15 发布于天津
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BiTiO3电子结构及光学性质的第一性原理研究 - 计算凝聚态物理研究组.PDF

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BiTiO3电子结构及光学性质的第一性原理研究 - 计算凝聚态物理研究组

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 14 (2015) 147102 BiTiO 电子结构及光学性质的第一性原理研究骆最芬岑伟富范梦慧汤家俊赵宇军 1)(贵州民族大学理学院, 贵阳 550025) 2)(华南理工大学物理系, 广州 510640) 3)(贵州大学大数据与信息工程学院, 贵阳 550025) ( 2015 年1 月16 日收到; 2015 年3 月14 日收到修改稿) 采用基于第一性原理的赝势平面波方法, 对BiTiO 的多种结构进行了计算. 计算结果表明, 结构 ◦ ◦ 最为稳定, 对应晶格参数为 Å, Å; , . 进一步对结构的BiTiO 的能带结构、电子性质和光学性质进行了研究, 发现BiTiO 是间接带隙半导体, 其费米面附近的能带主要由Ti-3d 和O-2p 层的电子态构成. 通过介电函数、复折射率和反射率等的研究, 发现BiTiO 的光学性质为近各向同性. 关键词: BiTiO , 电子结构, 光学性质, 第一性原理 PACS: 71.15.Mb, 71.20.–b, 78.20.Ci, 71.15.–m DOI: 10.7498/aps.64.147102 基橙的降解脱色均具有较强的光催化活性, 表明它 1 引言们都具有半导体光催化剂的特性, 其中BiTiO 2 的光催化活性最强 . BiTiO 属于典型的软 Bi-Ti-O 结合可以形成具有多种晶相结构铋矿结构铋氧化合物, Bi Ti O 的结构为焦绿石的氧化物, 如Bi Ti O , Bi Ti O , Bi Ti O , 结构, Bi Ti O 是一种层状钙钛矿结构的铁电材 BiTiO 等, 通称为钛酸铋化合物. 它们是一料57 . 关于钙钛矿结构的钛酸铋BiTiO , 骆最芬类已被广泛研究的功能材料, 其中Bi Ti O 与常 8 等利用第一原理计算并根据热力学平衡原理对用的锆钛酸铅Pb(Zr, Ti) O 类铁电功能材料相比, 其稳定性进行了研究, 结果表明BiTiO 的稳定性具有低介电常数、低介电损耗、高居里温度和无铅较差, 很难在热平衡下制备, 但