舆论摘要：钙钛矿构造资料外表和界面本质的第一性道理计划

ABO3型钙钛矿构造铁电陶瓷是一类要害的功效资料，仍旧被普遍运用于创造大含量微型库容器、催化、光带导、高Tc铜酸盐超半导体成长等诸多本领行业。跟着消息化期间对元器件多功效化、集成化和微型化诉求的连接普及，具备低维度、小尺寸特性的钙钛矿构造铁电地膜变成暂时的接洽热门。在铁电地膜的运用中，地膜表（界）面包车型的士好多构造、宁静性和电子态变成确定地膜本能的要害成分。跟着关系表面的飞快兴盛和计划机演算速率的日益普及，鉴于密度泛函表面的第一性道理计划仍旧变成凝固态物理、量子化学和资料科学中要害的表面接洽本领，也变成铁电体表面接洽特殊要害的东西。正文中咱们应用鉴于密度泛函表面的第一性道理本领对CaTiO3(110)极化外表和Ag/BaTiO3(100)界面举行了计划，运用所得计划截止猜测了钙钛矿极化外表和非金属/陶瓷界面包车型的士个性。获得了以次论断：(1) 对CaTiO3(110)极化外表本质的表面计划。结构了TiO、Ca、对称的A型O和非对称的B型O四种(110) 极化外表，用鉴于广义梯度好像的第一性道理平面波超软赝势本领计划了它们的截断能和外表能、外表巨势、外表弛豫和外表电子构造。截止表白：在计划的六种CaTiO3(001)和(110)外表中，最宁静的三种外表顺序为CaO(001)截至外表、A型O(110)截至外表和TiO2(001)截至外表。Ca截至外表在富氧和富钙的情况下最宁静，与之对立的TiO截至外表在缺氧和缺钙情况下最宁静，A型O截至外表重要在氧和钙适中的情况下宁静。在可取到的ΔμO范畴内，惟有A型O和Ca截至外表不妨生存，且主假如Ca截至外表。TiO截至外表产生了一个较大的外表褶皱s=12.10%，产生因为是最外层亚原子Ti笔直于外表向内挪动了4.95%，而O则向外挪动了7.15%。TiO截至外表、A型O截至外表的能隙辨别为1.885eV和2.000eV，略高于立方相CaTiO3的体能隙，而B型O截至面、Ca截至面能隙则辨别贬低为1.042eV和1.732eV。(2) 对Ag/BaTiO3(100)界面本质的第一性道理接洽。商量了因为截至外表的各别（BaO截至外表和TiO2截至外表）以及界面层非金属吸附场所各别而产生的百般界面构造，用鉴于局域密度好像的第一性道理平面波超软赝势本领计划了Ag单层吸附在两种各别的BaTiO3(100)外表上时Ag/BaTiO3界面包车型的士构造和电子本质。得出了以次论断：对于BaO截至外表，Ag亚原子最宁静的吸附场所是BaO位，桥位的宁静性略高于四重位。对于TiO2截至外表，Ag亚原子最宁静的吸附场所是O位，而四重位的宁静性略高于桥位。比拟两种截至外表，Ag亚原子在TiO2截至外表的O位吸附时比在BaO截至外表的BaO位吸附更宁静。感化吸附宁静性的重要成分是Ag亚原子和衬底O亚原子的逼近水平，即Ag-O键越短，吸附越宁静。Ag的4d态和O的2p态之间爆发杂化，且界面邻近爆发电荷挪动。