PbZrO3(110)极化表面指向合成的理论探索

作者：钟世川

来源：低温物理学报, 2019, 41(02): 103-110.

DOI：10.13380/j.ltpl.2019.02.004

• 指向合成
• 第一性原理
• (110)极化表面
• 极化补偿机理

锆钛酸铅薄膜材料由于其优异的性能被广泛应用于介电和压电材料领域,尽管在材料中有诸多应用,但是目前锆钛酸铅材料的极化表面指向合成技术依然不够成熟.因此本文通过第一性原理方法对PbZrO3(110)表面开展了理论研究,计算了(110)极化表面的原子结构和电子结构,得到了稳定化相图.计算的结果表明,计量比表面是通过改变电子结构满足极化补偿,非计量比表面则是通过自掺杂满足极化补偿.在铅和氧含量均较低的合成条件下,PbZrO(110)终结面可以稳定合成;在铅和氧含量都很高或者铅含量很低、氧含量较高的条件下,O2(110)终结面可以稳定合成;在其它条件下,合成的计量比(110)表面容易转化为(001)面,但是可以通过表面自掺杂的方式保证部分条件下(110)表面稳定性.

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院