不同厚度的钛酸钡薄膜的电子结构研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

钛酸钡是电子陶瓷元器件的基础母体原料，被称为电子陶瓷的支柱。其发展需要我们不断地研究并改变其性能，以达到人们的需求。而性质是由结构决定的，所以将其结构和性质紧密联系起来，才能更深入地进行研究。薄膜材料相对于体材料具有很多优点, 例如有利于器件的微型化、低的驱动电压、快的响应速度、方便的外延生长等，所以本文旨在研究不同厚度的钛酸钡薄膜的电子结构的变化情况。

研究目的：

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

应用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法，采用全驰豫（包括原子位置驰豫和晶格常数驰豫）的方式优化钛酸钡晶胞的几何结构参数，确定其基态结构。在基态结构基础上，采用pbe和hse06泛函研究不同厚度的batio₃薄膜的电子结构的变化。

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法是基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法。研究步骤如下：

（1）调研有关batio₃及钙钛矿型过渡金属氧化物薄膜结构相关的文献资料

4. 参考文献

[1]. s. saha, t. p. sinha, a. mookerjee, electronic structure, chemical bonding, and optical properties of paraelectric batio₃[j]. physical review b, 2000, 62(13): 8828-8834.

[2]. m. zgonik, p. bernasconi, m. duelli, r. schlesser, p. günter, m. h. garrett, d. rytz, y. zhu, x. wu, dielectric, elastic, piezoelectric, electro-optic, and elasto-optic tensors of batio₃crystals [j], physical review b. 1994, 50(9): 5941-5949.

[3]. k. johnston, x. y. huang, j. b. neaton, k. m. rab, first-principles study of symmetry lowering and polarization in batio₃/srtio₃superlattices with in-plane expansion [j]. physical review b, 2005, 71(10): 100103.

5. 计划与进度安排

(1)2022-12-12～2022-03-03

复习固体理论和量子力学方面的有关知识；学习基本的命令；学习用vesta软件作晶体结构图；学习vasp软件的应用，学习如何建立输入文件，如何用vasp计算电子结构，如何从输出文件中获取需要的数据，并用origin作态密度图。

(2)2022-03-04～2022-03-10