基于第一性原理的钙钛矿bafe05nb05o3b位的有序结构

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1、基于第一性原理的钙钛矿BaFeO.5NbO.503B位的有序结构纪登辉张娅王淑玲李秀玲张聪敏曾志伟六盘水师范学院电气工程学院六盘水市光电信息技术重点实验室河北工程大学数理科学与工程学院河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室摘要：基于第一性原理，利用MaterialsStudio计算软件中CASTEP软件包构建出双钙钛矿材料BaFe^NkA的4种位形，研宄B位有序无序对其结构和物理性能的影响.通过GGA+PBE关联函数对4种位形结构分别进行几何优化和能量优化，根据能量最低原理，获得最终优化后

2、的几何结构与各项物理性能.计算结果表明:反铁磁的能量最低且为半导体，为最优的几何结构，并且通过紫外可见吸收实验证明了带隙的存在;铁磁结构与反铁磁结构自旋存在夹角，属于半金属;在费米能级附近，d电子与p电子的相互作用明显，对态密度的贡献最大;在低频率范围内，反铁磁结构Ba-AFM出现吸收峰最早，但吸收峰强度最低.关键词：双钙钦矿;第一性原理;带隙;能量最低原理;态密度;作者简介：纪登辉(1985—)，男，河北平泉人，六盘水师范学院讲师理学博士,主要从事磁性纳米功能材料研宄.E-mail:jidenghui200

3、7@163.com收稿日期：2016-06-11基金：国家&然科学基金资助项目(11504078)FirstprinciplestudyoftheB—siteorderedstructureperovskiteBaFeO.5NbO.503JIDenghuiZHANGYaWANGShulingLIXiulingZHANGCongminZENGZhiweiTheKeyLaboratoryofOpt-electricalInformationTechnologyofLiupanshuiCity，SchoolofPh

4、ysicsandElectronicScience，LiupanshuiNormalUniversity;SchoolofScienceofHebeiUniversityofEngineering，HebeiUniversityofEngineering;HebeiAdvancedThinFilmsLaboratory,CollegeofPhysicsandInformationEngineering,HebeiNormalUniversity;Abstract：Basedonthefirstprincipl

5、ecalculations,thefourkindsofB~siteorderordisorderBaFco.sNbo.5O3wereconstructedusingtheCASTEPsoftwarepackage,theimpactsoftheorderanddisorderatBsitesonthestructureandphysicalpropertiesoftheBaFeo.5Nbo.5O3perovskitewereinvestigated.Theexchange-correlationpotent

6、ialwithPerdew-Burke-Ernzerhof(PBE)gradientcorrectedfunctionalisadopted.Calculatedresultsshowthattheantiferromagneticconfigurationexhibitsthedirectbandwithaminimumenergy，whichisconsistentwiththeUv-visabsorptionexperimentresult.NeartheFermilevel,theinteractio

7、nbetweendandpelectroncontributesthemosttothedensityofstates.Atthelowfrequencyrange,antiferromagneticconfigurationpossessesthelowestabsorptionpeaklocation，andtheweakestintensity.Keyword：perovskite;firstprinciples;magneticproperties;minimumenergyprinciple;den

8、sityofstates;Received：2016-06-11abo3钙钛矿型复合氧化物具有多种特殊的物理化学性能，它的晶体结构是稳定的，特别是当A位或B位的离子被部分取代后，其晶体结构不会发生根本性的改变，但性能却能得到改善.通式％A2B’B”06的双钙钛矿型氧化物最初的研宄是其结构特征和电磁性质［1-5］，随后从合成的角度对晶格制备条件及结构表征作零星报道［6-7］.Kobayashi等［8］