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1、本文利用密度泛函理論方法對立方相AZrO3(A=Pb,Ca)的(001)和(110)表面進行了理論研究,計算了(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)弱極化面對兩類材料各個終結(jié)面的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的分析。
計算結(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,這兩類材料的(110)極化表面的計量比終結(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)面第一層中的兩個氧原子形成了過氧鍵,電子發(fā)生了重新分布。相比之下,這兩類材料的(110)極化表面的非計量比表面的電子結(jié)構(gòu)與體相相差不大,未發(fā)生較大改變。此外,計算結(jié)果表明所研究的極化表面的極化補償過程得以完成,其中計量比表面通過改變電子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了極化補償,而非計量比表面則是通過改變表面計量比而實現(xiàn)極化補償?shù)?。在研究中我們使用表面grand勢方法分析了材料組成元素的化學勢
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