AZrO3(A=Ca,Pb)(110)和(001)表面結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定化機(jī)理.pdf

1、本文利用密度泛函理論方法對(duì)立方相AZrO3(A=Pb，Ca)的(001)和(110)表面進(jìn)行了理論研究，計(jì)算了(110)極化表面的不同終結(jié)面的原子和電子結(jié)構(gòu)，并結(jié)合(001)弱極化面對(duì)兩類(lèi)材料各個(gè)終結(jié)面的穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。
　　計(jì)算結(jié)果表明，兩種材料的(110)極化表面的原子結(jié)構(gòu)均發(fā)生了較大變化，大多數(shù)終結(jié)面出現(xiàn)了氧八面體的旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，這兩類(lèi)材料的(110)極化表面的計(jì)量比終結(jié)的電子結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化，其中AZrO(A=P

2、b，Ca)終結(jié)面出現(xiàn)了表面態(tài)的填充，使材料表面呈現(xiàn)金屬性質(zhì);O2終結(jié)面第一層中的兩個(gè)氧原子形成了過(guò)氧鍵，電子發(fā)生了重新分布。相比之下，這兩類(lèi)材料的(110)極化表面的非計(jì)量比表面的電子結(jié)構(gòu)與體相相差不大，未發(fā)生較大改變。此外，計(jì)算結(jié)果表明所研究的極化表面的極化補(bǔ)償過(guò)程得以完成，其中計(jì)量比表面通過(guò)改變電子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了極化補(bǔ)償，而非計(jì)量比表面則是通過(guò)改變表面計(jì)量比而實(shí)現(xiàn)極化補(bǔ)償?shù)?。在研究中我們使用表面grand勢(shì)方法分析了材料組成元素的化學(xué)勢(shì)