Ab-Initio Studies into Intrinsic Piezoelectric Properties

压电 种姓 密度泛函理论 材料科学 凝聚态物理 压电系数 铋铁氧体 铁电性 电介质 多铁性 计算化学 物理 化学 光电子学 复合材料
作者
Joseph Anthony Hooper
链接
摘要

We formulate a method of understanding the intrinsic piezoelectric properties of a perovskite system on an atomistic level using a density functional theory (DFT) methodology implemented into the electron density code CASTEP. First we consider the basic unary perovskites; barium titanate, lead titanate and potassium niobate. Geometry optimisation, elastic compliance, linear response, and simulated strain calculations are performed and the polarisation and piezoelectric coefficients are calculated. We then define the partial piezoelectric coefficient and demonstrate a way to generate the electron density shift, two novel methods in the understanding of intrinsic piezoelectric properties. We then study the binary piezoelectric lead titanate, performing the same calculations and analysing the electron density shift and partial piezoelectric coefficient in order to identify new features of binary systems, the equalisation between basic perovskite units and the sawtooth bonding asymmetry between the different B-site ions. Then the feasibility of these calculations is evaluated for bismuth ferrite, a material showing multiferroic properties. The conversion of non-orthonormal lattice axes to a cartesian coordinate system is addressed. We discuss the phonon and electric field calculations, and evaluate what is and is not possible. We find that structural and electron calculations are possible and report the optimised geometry, the elastic compliance, total electron density and spin maps, and the electron density shifts. We identify the symmetry, non-locality, and rotational modes in rhombohedral bismuth ferrite and suggest future research based on these properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
踏实夜雪发布了新的文献求助10
刚刚
研友_VZG7GZ应助昵称采纳,获得10
刚刚
月蚀六花发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
dididi完成签到,获得积分0
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6.2应助2024采纳,获得10
2秒前
bkagyin应助拓跋涵易采纳,获得10
3秒前
jiazunyao完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助waner采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助Mr_Cleveland采纳,获得10
4秒前
Cuo应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ginger完成签到,获得积分10
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
脑洞疼应助小豪采纳,获得10
4秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
夏夏山发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
吃狗粮的猫完成签到 ,获得积分10
5秒前
Zayne应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
YY完成签到,获得积分10
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
FireflyCW发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
Zayne应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
小马甲应助ayan采纳,获得10
6秒前
coolru应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
了不起的朱灰灰完成签到,获得积分10
6秒前
完美世界应助明亮的紫伊采纳,获得10
6秒前
6秒前
Nole应助迷人雪卉采纳,获得10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9288978
关于积分的说明 20193118
捐赠科研通 7318381
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306404
关于科研通互助平台的介绍 2458661
邀请新用户注册赠送积分活动 2316470