原子与分子物理学报
原子與分子物理學報
원자여분자물이학보
CHINESE JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS
2011年
5期
969-976
,共8页
张静%徐凯宇%刘廷禹%陈腾
張靜%徐凱宇%劉廷禹%陳騰
장정%서개우%류정우%진등
铁电相%态密度%第一性原理%铁磁性
鐵電相%態密度%第一性原理%鐵磁性
철전상%태밀도%제일성원리%철자성
采用基于密度泛函理论的局域自旋密度近似加U法(LSDA+U:Hubbard参数)计算了多铁材料BiFeO3铁电相以及稀土元素Gd掺杂BiFeO3材料的能带结构、态密度(DOS)、原子轨道占据数和净电荷分布等,对稀土元素Gd掺杂BiFeO3可能引起的电子结构、介电常数和铁磁性的改变进行了第一性原理研究.计算结果表明:Gd掺杂对材料钙铁矿结构影响不大,BiFeO3铁电性主要来源于Fe原子3d轨道和O原子2p轨道杂化；掺杂Gd后材料中的Fe原子和O原子的共价性减弱,Bi原子和O原子的离子性增强,禁带宽度变窄,绝缘性减弱,铁磁性明显增强；计算得到的光学性质表明材料的静态介电常数有所增加.
採用基于密度汎函理論的跼域自鏇密度近似加U法(LSDA+U:Hubbard參數)計算瞭多鐵材料BiFeO3鐵電相以及稀土元素Gd摻雜BiFeO3材料的能帶結構、態密度(DOS)、原子軌道佔據數和淨電荷分佈等,對稀土元素Gd摻雜BiFeO3可能引起的電子結構、介電常數和鐵磁性的改變進行瞭第一性原理研究.計算結果錶明:Gd摻雜對材料鈣鐵礦結構影響不大,BiFeO3鐵電性主要來源于Fe原子3d軌道和O原子2p軌道雜化；摻雜Gd後材料中的Fe原子和O原子的共價性減弱,Bi原子和O原子的離子性增彊,禁帶寬度變窄,絕緣性減弱,鐵磁性明顯增彊；計算得到的光學性質錶明材料的靜態介電常數有所增加.
채용기우밀도범함이론적국역자선밀도근사가U법(LSDA+U:Hubbard삼수)계산료다철재료BiFeO3철전상이급희토원소Gd참잡BiFeO3재료적능대결구、태밀도(DOS)、원자궤도점거수화정전하분포등,대희토원소Gd참잡BiFeO3가능인기적전자결구、개전상수화철자성적개변진행료제일성원리연구.계산결과표명:Gd참잡대재료개철광결구영향불대,BiFeO3철전성주요래원우Fe원자3d궤도화O원자2p궤도잡화；참잡Gd후재료중적Fe원자화O원자적공개성감약,Bi원자화O원자적리자성증강,금대관도변착,절연성감약,철자성명현증강；계산득도적광학성질표명재료적정태개전상수유소증가.
