钛酸锶钡拉曼光谱的理论计算与实验研究

摘要：

钛酸钡是一种重要的铁电体,在居里温度130 ℃附近介电常数最大,为了降低钛酸钡的居里温度,通常在钛酸钡中掺杂锶.采用水热合成法制备了钛酸锶钡粉末,并且建立2×2×1 的超晶胞进行第一性原理计算.随着锶掺杂量的增加,其XRD衍射峰向右偏移,说明钛酸锶钡的晶胞结构逐渐从四方相转变到立方相.计算结果表明:随着锶掺杂量增加,钛酸锶钡的晶胞参数逐渐减小;晶胞参数c与a的比值逐渐减小,与实验相符;Raman光谱特征峰的强度逐渐减弱,说明掺杂后钛酸锶钡的自发极化程度逐渐减弱,Ti和O分别偏离晶胞体心和面心的位移逐渐减小.由于掺杂后钡原子被比其原子半径小的锶原子取代,使得晶胞参数变小,阻碍了Ti的自发偏移,Ti只需要较低的热振动能即可克服与O的库仑作用,稳定位于晶胞体心,居里温度(居里点)随之下降.

关键词：钛酸钡、钛酸锶钡、拉曼光谱、第一性原理、密度泛函理论

所属期刊栏目：51

分类号：O64(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目21673085

在线出版日期：2020-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：18-23