钙钛矿超晶格SrTiO_(3)/BaTiO_(3)的挠曲电效应

挠曲电效应是应变梯度与电极化之间的机电耦合,存在尺寸效应,在许多微纳米尺寸结构中起着非常重要的作用.本文采用密度泛函理论,对交错层SrTiO_(3)/BaTiO_(3)超晶格进行了系统的挠曲电效应研究,通过探究超晶格在给定的应变梯度下的力电响应,独立得到其纵向挠曲电系数、横向挠曲电系数和剪切挠曲电系数.结果表明:超晶格的横向、剪切挠曲电系数和纵向挠曲电系数较其组分材料有不同的变化,其中超晶格的横向和剪切挠曲电系数分量分别较块体BaTiO_(3)提升约6倍,较块体SrTiO_(3)提升4.2倍和1.3倍;纵向挠曲电系数较其组成材料基本不变;这种挠曲电系数分量不同程度提升的综合效果能够使超晶格SrTiO_(3)/BaTiO_(3)较其单一组分材料的挠曲电效应产生数倍提升.本文对寻找性能优异的复合挠曲电材料具有一定理论指导意义.