Ab initio calculations of structural, electronic and vibrational properties of BaTiO3 and SrTiO3 perovskite crystals with oxygen vacancies
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0002472Ключові 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.
Downloads
Опубліковано
2020-10-20
Як цитувати
(1)
L.L. Rusevich, E. A. Kotomin, G. Zvejnieks, and A. I. Popov, Ab initio calculations of structural, electronic and vibrational properties of BaTiO3 and SrTiO3 perovskite crystals with oxygen vacancies, Low Temp. Phys. 46, (2020) [Fiz. Nizk. Temp. 46, 1394-1406, (2020)] DOI: https://doi.org/10.1063/10.0002472.
Номер
Розділ
Статті
Завантаження
Дані завантаження ще не доступні.
