压力作用下KNbO3相变行为的分子动力学研究

作者：张旭龙; 曹玉莹; 周龙; 马治^*

来源：河南科技, 2023, 42(18): 79-84.

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.18.017

• 分子动力学
• 相变压力
• KNbO3

【目的】研究铁电材料KNbO3在压力作用下的相变行为，分析尺寸效应和电场对KNbO3相变压力的影响，为KNbO3结构和性能的调控提供指导。【方法】基于核壳模型的分子动力学方法，研究KNbO3极化强度和晶格参数随压力的演变行为，分析获得了KNbO3的三个相变压力；研究不同尺寸下KNbO3的相变行为，分析了尺寸效应对相变压力的影响；通过在KNbO3的相变过程中施加电场，分析了电场对相变压力的影响。【结果】研究表明，KNbO3的相变压力依次为2.28 GPa、5.32 GPa和6.61 GPa；当KNbO3体系的原子总数超过60 000时，获得的相变压力值是相对稳定的；电场—压力相图表明在电场的作用下相变压力会发生偏移。【结论】相变压力具有非常显著的尺寸效应，电场的大小和方向对KNbO3结构和性能的调控具有重要的指导意义。