Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kryształ tytanianu baru

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Ferroelektryczne przejście fazowe w krysztale tytanianu baru. Obliczenia ab initio metodą FP-LAPW. Cz. I. Analiza rozkładu gęstości elektrycznej

Koleżyński A.

Informatyka w Technologii Materiałów

2004

T. 4, Nr 4

144-153

Celem prezentowanej pracy, była próba symulacji ferroelektrycznego przejścia fazowego w krysztale tytanianu baru za pomocą obliczeń ab initio, wykonanych z wykorzystaniem pakietu FP-LAPW (Full Potential Linearized Augmented Plane Wave) Wien97. Dokonano analizy zmian składowych energii całkowitej (energii elektronów rdzenia i elektronów walencyjnych, energii potencjalnej), zmian populacji elektronów w sferach muffin-tin i w obszarze międzywęzłowym, oraz szczegółowej analizy rozkładów gęstości elektronowej w komórce elementarnej, ze szczególnym uwzględnieniem zmian jednowymiarowych rozkładów gęstości w wybranych kierunkach (wiązania Ti-O, Ba-O, Ti-Ba oraz kierunki (110)), pozwalającej na zbadanie zmian przestrzennego rozkładu ładunku w komórce elementarnej w trakcie przemiany prowadzącej do obniżenia symetrii kryształu od symetrii regularnej Fm-3m paraelektrycznej wysokotemperaturowej fazy tytanianu baru, do symetrii tetragonalnej P4mm i równocześnie do polaryzacji ładunku i pojawienia się własności ferroelektrycznych. Przedstawione dane potwierdzają nasze wcześniejsze wyniki (Tkacz-Śmiech i in., 2000,2003; Koleżyń-ski, Tkacz-Śmiech, 2004) wskazujące na istotną rolę lokalizacji ładunku w obszarze pomiędzy tytanem i tlenem w kierunku osi z i tworzenia się wiązania n pomiędzy elektronami 3 d tytanu i 2p tlenu, oraz znikomy wpływ oddziaływań atomów tlenu i tytanu z barem na przemianę fazową i pojawienie się własności ferroelektrycznych. W drugiej części pracy zaprezentowane zostaną wyniki symulacji przejścia fazowego z punktu widzenia wpływu deformacji komórki elementarnej i obniżenia symetrii na strukturę pasmową, charakter poszczególnych pasm, populacje elektronowe w poszczególnych pasmach oraz indywidualnie wybranych punktach sieci odwrotnej o wysokiej symetrii, a także wpływ ferroelektrycznego przejścia fazowego na zmiany funkcji gęstości stanów. Dodatkowo przedstawiona zostanie dyskusja otrzymanych wyników i charakteru oraz własności wiązań chemicznych występujących w krysztale tytanianu baru, w świetle teorii orbitali molekularnych.

In this paper, the results of the ferroelectric phase transition simulation in barium titanate, by means of ab initio calculations, using FP-LAPW (Full Potential Linearized Augmented Plane Wave) method (Wien97 program) are presented. The paper consists of two parts - in the first one here, the detailed analysis of the calculated energy eigenvalues, potential energy terms, electron populations and electron density distribution together with their changes during gradual crystal cell deformation from regular Fm-3m paraelectric, to P4mm tetragonal ferroelectric barium titanate phase are analyzed. The obtained results are in agreement with our previous crystal-chemical analysis (Tkacz-Śmiech et al. 2003) and show the importance of the charge localization process in region of Ti-O bond along z axis, which leaves the Ti-O bonds lying in xy plane almost intact. The second part of this paper will be focused mainly on the influence of the ferroelectric phase transition on the changes of the band structure, bands character and DOS and their connection with molecular picture of chemical bond in barium titanate crystal.