ثابت‌های کشسانی و تغییرات آنها با فشار در ترکیب مکعبی 3PbTiO با استفاده از بسته محاسباتی IRelast در چارچوب نظریه تابعی چگالی

Abstract

p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; text-align: right; font: 14.0px 'B Nazanin'} span.s1 {font: 14.0px 'Times New Roman'} span.s2 {font: 12.0px 'B Nazanin'} span.s3 {font: 12.0px 'Times New Roman'} span.s4 {font: 12.0px 'Times New Roman'; color: #3c3c3c}

p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; text-align: right; font: 14.0px 'B Nazanin'} span.s1 {font: 12.0px 'B Nazanin'} span.s2 {font: 12.0px 'Times New Roman'} span.s3 {font: 14.0px 'Times New Roman'} span.s4 {font: 12.0px 'Times New Roman'; color: #3c3c3c}

در این مقاله خواص ساختاری و الکترونی بلور مکعبی ترکیب 3PbTiO با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته ­اند. محاسبات مربوط به ساختار نواری و چگالی حالت­ ها با استفاده از تابعی TB-mBJ و با در نظر گرفتن برهم­کنش نسبیتی اسپین- مدار انجام شده ­اند. نتایج به دست آمده از تابعی TB-mBJ و برهم­کنش نسبیتی اسپین- مدار نشان می ­دهند که گاف نواری محاسبه شده برابر 2/18 eV است. با به کارگیری تقریب­های PBE-GGA، PBEsol-GGA، LDA، 91BPW، Engel-Vosko و WC-GGA و با استفاده از بسته محاسباتی جدید IRelast با قابلیت محاسبه ثابت­ های کشسانی ساختارهای بلوری که به تازگی به کدk WIEN 2اضافه شده است، به محاسبه مقادیر ثابت ­های کشسانی این بلور پرداخته و با کمک آنها، سایر پارامترهای مرتبط همچون ثابت برشی، مدول حجمی، مدول یانگ و نسبت پواسون را محاسبه کرده ­ایم. همچنین، ضریب شکل­ پذیری را نیز برای این ترکیب محاسبه کرده­ ایم. ضریب شکل ­پذیری محاسبه شده نشان می­ دهد که بلور مورد نظر شکننده نیست و شکل­ پذیر است. بررسی اثر فشار روی ثابت­ های کشسانی نشان می­دهد که هر سه ثابت کشسانی 11C، 12C و 44C با افزایش فشار در بازه در نظر گرفته شده افزایش می­ یابند. همچنین، سرعت ­های صوت طولی و عرضی با استفاده از ثابت­ های کشسانی برای این بلور محاسبه شده ­اند. نتایج نشان می ­دهند که سرعت­ های صوت نیز همانند ثابت­ های کشسانی با افزایش فشار افزایش می ­یابند.