Ab initio calculations of structural, electronic and vibrational properties of BaTiO3 and SrTiO3 perovskite crystals with oxygen vacancies

Автор(и)

  • L.L. Rusevich Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • E. A. Kotomin Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • G. Zvejnieks Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • A. I. Popov Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia

DOI:

https://doi.org/10.1063/10.0002472

Ключові слова:

BaTiO3, SrTiO3, oxygen vacancy, DFT hybrid calculations, infrared spectra, Raman spectra.

Анотація

Виконано розрахунки з перших принципів (ab initio) структурних, електронних і фононних властивостей кубічних та низькотемпературних тетрагональних фаз кристалів перовскитів BaTiO3 і SrTiO3 як стехіометричних, так і нестехіометричних (з нейтральними кисневими вакансіями). Для розрахунків використано комп’ютерний код CRYSTAL17 у наближенні лінійної комбінації атомних орбіталей із застосуванням розширеного гібридного обмінно-кореляційного функціоналa B1WC з теорії функціонала щільності (DFT), а також підходу з використанням періодичної суперкомірки. Розглянуто різні можливі спінові стани дефектної системи за допомогою необмежених (з відкритою оболонкою) DFT-розрахунків. Показано, що зменшення кисню призводить до появи нових локальних коливальних мод, пов’язаних з кисневими вакансіями, а також нових піків першого порядку в спектрах комбінаційного розсіювання світла, які можуть бути використані для ідентифікації дефектів. Розраховані спектри комбінаційного розсіювання світла для різних положень вакансій і спінів системи, а також інші властивості дефектних кристалів порівнюються з відповідними експериментальними даними.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Downloads

Опубліковано

2020-10-20

Як цитувати

(1)
Rusevich, L.; Kotomin, E. A.; Zvejnieks, G.; Popov, A. I. Ab initio Calculations of Structural, Electronic and Vibrational Properties of BaTiO3 and SrTiO3 Perovskite Crystals With Oxygen Vacancies. ФНТ 2020, 46, 1394-1406.

Номер

Розділ

Статті

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають