BaTiO3铁电体中应变-极化耦合效应的分子动力学模拟

基于一种修正的壳模型分子动力学方法研究了BaTiO_3铁电体的应变-极化耦合效应.采用DL_ POLY软件包,首先模拟了BaTiO_3铁电体的晶格常数和自发极化,取得了与实验较为一致的结果.在此基础上,对BaTiO_3的极化翻转过程和场致应变效应进行了模拟.模拟结果清楚地表明了BaTiO_2铁电体中存在着较强的应变-极化耦合效应.进一步模拟了不同应变条件下的极化强度.结果表明,在压应变条件下,体系的自发极化强度增加,且极化强度与应变量近似地成线性关系.而在拉应变条件下,体系自发极化强度迅速降低.当双轴向拉应变达到0.8%时,体系沿c轴的极化强度消失,同时在a方向出现不为零的极化强度,这表明极化强度发生了90°旋转.