鈣鈦礦型鐵電體材料鈮酸鉀系第一性原理的研究.pdf

1、鈮酸鉀KNbO3（KN）是一種鐵電性很強的鈣鈦礦型鐵電體，對環(huán)境無污染，人體友好無毒，具大的自發(fā)極化、高的電光系數(shù)和非線性光學系數(shù)、良好的壓電節(jié)電性能以及高的機電耦合系數(shù)，是一種優(yōu)良的替代PZT的無鉛壓電材料。在光存儲、激光倍頻，以及聲波傳感器換能器上有很大的應用價值。因此在最近這些年，成為人們研究的熱點材料之一。本論文采用基于密度泛函的第一性原理，計算了KNbO3系的電子結構和性能。我們發(fā)現(xiàn)，在KNbO3中，Nb-O共價鍵在電子結構、

2、光學性能、鐵電性能中起主要作用，它的增強有利于鐵電自發(fā)極化，但不利于極化，Nb－O鍵的畸變方向和程度決定了自發(fā)極化的方向和大小。鐵電相的光學性能和介電性能是差于順電相的。研究了五個不同組分的KNN，K：Na=3:1、K：Na＝3:1、K：Na=2:1、K：Na=I：1、K：Na=1:2、K：Na＝1:3，當Na進入晶胞時，其光學性能、介電性能均變差，在K：Na=1:1時，光學性能和介電性能最好。當存在K空位時，其光學性能、介電性能變差，