بررسی خواص الاستیکی و پیزوالکتریکی SrHfO۳و اثر تنش تک محور بر خواص پیزوالکتریکی آن: بررسی ابتدا به ساکن

سال انتشار: 1395
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 359

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_HYDPHY-2-2_005

تاریخ نمایه سازی: 23 اردیبهشت 1400

چکیده مقاله:

ر این مقاله از محاسبات اصول اولیه در چارچوب نظریه تابعی چگالی و نظریه اختلالی تابعی چگالی، برای بررسی خواص الاستیکی و پیزوالکتریکی حالت پایه ترکیب فرضیSrHfO۳  درساختار چهارکنجی با گروه فضایی P۴mmاستفاده شد. برای پی بردن به ماهیت فروالکتریکی ماده در مقیاس اتمی، قطبش و تانسور بارهای موثر بورن محاسبه شدند. نتایج نشان می دهد که بار موثر بورن اتم های Hf و O بسیار بزرگ تر از مقادیر معمولی یونی است که نشان دهنده پیوند قوی میان اتم های O  و Hf است. محاسبه انرژی تشکیل نشان داد که این ترکیب در صورت شکل گیری، به عناصر سازنده تجزیه نمی شود. مقادیر غیرصفر و قابل توجه تانسور پیزوالکتریک نشان دهنده وجود پیزوالکتریسیته در این ترکیب است. اثر تنش تک محور در امتداد محور c بلورشناسی بر روی قطبش، بارهای موثر بورن و ضرایب تنش و کرنش پیزوالکتریک این ترکیب نیز بررسی شد. مقدار قطبش با افزایش تنش تک محور از مقادیر منفی به مقادیر مثبت افزایش می یابد. این تغییرات نشان می دهند که تنش کششی، فروالکتریسیته ترکیب را افزایش می دهد، در حالی که تنش فشاری می تواند منجر به حذف فروالکتریسیته ترکیب شود. بررسی وابستگی ضرایب تنش و کرنش پیزوالکتریک به تنش تک محور نشان می دهد که با استفاده از تنش می توان کیفیت پیزوالکتریسیته ترکیب را بهبود بخشید. این نتایج می تواند در حوزه مواد جدید پیزوالکتریک بدون سرب حائز اهمیت باشد.

کلیدواژه ها:

خواص الاستیکی ، خواص پیزوالکتریکی ، فروالکتریک ، مواد پیزوالکتریک بدون سرب ، نظریه اختلالی تابعی چگالی

نویسندگان

حسین شاهمیرزایی

دانشگاه صنعتی مالک اشتر

مجید افشاری

دانشگاه فرهنگیان اصفهان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Shi J, Grinberg I, Wang X, Rappe AM. Atomic sublattice ...
  • Kim S, Lee W-J, Cho Y-H, Shim M, Kim S. ...
  • Panda P, Sahoo B. PZT to lead free piezo ceramics: ...
  • Wan L, Nishimatsu T, Beckman S. The structural, dielectric, elastic, ...
  • Hohenberg P, Kohn W. Inhomogeneous electron gas. Physical review. ۱۹۶۴ ...
  • oni S, De Gironcoli S, Dal Corso A, Giannozzi P. ...
  • Gonze X. Perturbation expansion of variational principles at arbitrary order. ...
  • de Gironcoli S, Baroni S, Resta R. Piezoelectric properties of ...
  • Giannozzi P, De Gironcoli S, Pavone P, Baroni S. Ab ...
  • King-Smith R, Vanderbilt D. Theory of polarization of crystalline solids. ...
  • Wu X, Vanderbilt D, Hamann D. Systematic treatment of displacements, ...
  • Nunes R, Gonze X. Berry-phase treatment of the homogeneous electric ...
  • Ghosez P, Junquera J. First-principles modeling of ferroelectric oxide nanostructures. ...
  • Resta R. Macroscopic polarization in crystalline dielectrics: the geometric phase ...
  • Vanderbilt D, King-Smith R. Electric polarization as a bulk quantity ...
  • Zak J. Berry’s phase for energy bands in solids. Physical ...
  • Resta R, Posternak M, Baldereschi A. Towards a quantum theory ...
  • Zhong W, King-Smith R, Vanderbilt D. Giant LO-TO splittings in ...
  • Sághi-Szabó G, Cohen RE, Krakauer H. Erratum: First-Principles Study of ...
  • Gonze X, Amadon B, Anglade P-M, Beuken J-M, Bottin F, ...
  • Perdew JP, Burke K, Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made ...
  • Kennedy BJ, Howard CJ, Chakoumakos BC. High-temperature phase transitions in ...
  • De Jong M, Chen W, Geerlings H, Asta M, Persson ...
  • Vali R. Structural phases of SrHfO۳. Solid state communications. ۲۰۰۸ ...
  • Cherrad D, Maouche D. Structural, electronic and optical properties of ...
  • Zeng Z, Calle-Vallejo F, Mogensen MB, Rossmeisl J. Generalized trends ...
  • Duan Y, Shi H, Qin L. Studies of tetragonal PbTiO۳ ...
  • Born M, Huang K. Dynamical theory of crystal lattices. Clarendon ...
  • Ghosez P, Michenaud J-P, Gonze X. Dynamical atomic charges: The ...
  • Posternak M, Resta R, Baldereschi A. Role of covalent bonding ...
  • Liu Q-J, Liu Z-T, Feng L-P, Tian H, Liu L, ...
  • Mouhat F, Coudert F-X. Necessary and sufficient elastic stability conditions ...
  • Harrison WA. Electronic structure and the properties of solids: the ...
  • نمایش کامل مراجع