BaZr0.5Ti0.5O3电子结构、力学和光学性质的第一性原理研究

在广义梯度近似(GGA)下,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对BaZr0.5Ti0.5O3的电子结构、力学性质和光学性质进行了理论计算.计算得到该晶体的晶格常数为4.145925A,且此材料是一种间接带隙的半导体材料,价带和导带都来源于Ba原子、O原子的p态和Ti原子、Zr原子的d态电子间的杂化;力学性质的计算得到:BaZrO3和BaZr0.5Ti0.5O3的晶体结构稳定,且BaZrO3晶体掺杂Ti元素后体系的硬度变大;光学计算结果表明BaZr0.5Ti0.5O3的静态介电常数为4.20,吸收主要集中在低能区,静态折射率为2.00,能量损失峰出现在11.59 eV处.上述研究结果为BaZr0.5Ti0.5O3材料的设计和应用提供了理论依据.