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压力对PbTiO3结构和热物性质影响的第一性原理研究
文献摘要：
PbTiO3是一种重要的铁电功能材料,但压力对其结构、稳定性、力学和热力学性能的影响尚不明确,从而限制了其在电子通讯领域的应用.本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了压力下四方铁电相钛酸铅(TP-PTO)、立方顺电相钛酸铅(CP-PTO)、四方前驱体相钛酸铅(PP-PTO)结构和热物性质.研究发现,三种结构可压缩性由大到小依次为PP-PTO>TP-PTO>CP-PTO.能带结构和态密度均表明PTO在研究的压力范围内未发生相变.PTO带隙随着压力增大逐渐降低,TP-PTO在20 GPa由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体,其余两相在压力下恒为直接带隙半导体.PTO在0～30 Gpa范围力学稳定,且具有各向异性,其综合力学性能随着压力的增加而增强,各向异性则是先降低后升高.通过准谐德拜近似理论研究了温度和压力对PTO德拜温度、熵、热容的影响,结果表明德拜温度随着温度上升而下降,随着压力增大而上升,反映出共价键强度依次为CP-PTO>TP-PTO>PP-PTO.熵和热容随着温度上升而上升,随着压力的增大而下降.
文献关键词：
钛酸铅;电子结构;弹性力学;第一性原理
中图分类号：
作者姓名：
文志勤;黄彬荣;卢涛仪;邹正光
作者机构：
桂林理工大学 材料科学与工程学院, 桂林 541004
文献出处：
引用格式：
[1]文志勤;黄彬荣;卢涛仪;邹正光-.压力对PbTiO3结构和热物性质影响的第一性原理研究)[J].无机材料学报,2022(07):787-794
A类：
B类：
PbTiO3,热物性,第一性原理研究,铁电,电功,功能材料,热力学性能,基于密度,密度泛函理论,第一性原理方法,钛酸铅,TP,PTO,CP,前驱体,PP,可压缩性,能带结构,态密度,带隙,GPa,Gpa,各向异性,综合力,先降,温度和压力,德拜温度,热容,明德,共价键,电子结构,弹性力学
AB值：
0.285207
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