خواص ساختاری، الکترونی و ارتعاشی ترکیب BaHfO۳ در فاز مکعبی بر پایه ی محاسبات اصول اولیه

در این تحقیق، خواص ساختاری، الکترونی و ارتعاشی فاز مکعبی BaHfO۳ به روش شبه پتانسیل، در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با دو تقریب  LDA و GGA مورد بررسی قرار می گیرند. اجرای محاسبات در بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو نشان می دهد که ساختار نواری BaHfO۳ شامل یک گاف نواری مستقیم eV  ۳.۶۷ و eV  ۳.۸۸ در نقطه ی G (مرکز شبکه وارون) برای تقریب های LDA و GGA  است که الکترون های ظرفیت اتم O Ba در پایین ترین نوارها، Hf در بالای نوار ظرفیت و اتم  در پایین نوار رسانش بیشترین نقش را دارند. همچنین از مطالعه ی  پربند های چگالی بار استنباط می شود که پیوند بین اتم های Ba  و O خصلت یونی و بین اتم های Hf Oو  خصلت یونی-کووالانسی دارند. طیف ارتعاشی  BaHfO۳ نشان می دهد که تعداد نوارهای ارتعاشی در بازه ی   (cm-۱  ۰-۴۰۰)در مقایسه با فرکانس های بالاتر بیشتر بوده و بیشترین تبهگنی های فرکانسی به نقاط R,G و M  اختصاص دارند که در این حالت، مدهای با فرکانس بالا، بیشترین نقش را در رفتارهای اپتیکی بلور بازی می کنند. تقارن مکعبی ساختار سبب شده است تا دو تانسور دی الکتریک (۴.۴۸۲)   و قطبش پذیری (۲۲.۳۹۲) ماده که پاسخ دینامیکی به میدان های خارجی اند،  قطری گردند. اختلاف بارموثر بورن اتم های شرکت کننده (در ترکیب) با مقدار اسمی یونیشان، نتایج حاصل از محاسبات چگالی بار  (مبنی بر خصلت یونی-کووالانسی BaHFO۳) را تائید می کند.

Keywords:

Electronic properties , vibrational mode , polarization , dielectric , BaHfO۳ , effective charge