Pressure induced phase transitions in PbTiO3
Pressure induced phase transitions in PbTiO3
复制标题
DOI：
10.1088/0953-8984/21/6/064225
复制
发表时间：
2006-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
P. Ganesh;R. Cohen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
P. Ganesh;R. Cohen
最近使用密度泛函理论 (DFT) 的理论模拟和新颖的低温高能 X 射线衍射实验清楚地表明纯 PbTiO3 中存在高压同形相界 (MPB)。实验显示了比模拟更丰富的相图，在 MPB 区域有多个单斜相（Pm 和 Cm）。在本文中，我们使用局部密度近似 (LDA) 和 Wu-Cohen 广义梯度近似中的高精度 DFT 计算更详细地研究 MPB 区域。我们的结果支持了偏振旋转理论，并为应用化学压力来设计新型机电材料开辟了新的可能性。我们还使用 LDA 解释了为什么区域边界模式仅在高于 ∼25 GPa 的较高压力下才更有可能稳定，而在 ∼10 GPa 的中等压力下则不稳定。
Recent theoretical simulations using density functional theory (DFT) and novel low temperature high energy x-ray diffraction experiments clearly show the existence of a high pressure morphotropic phase boundary (MPB) in pure PbTiO3. The experiments show a richer phase diagram than the simulations, with multiple monoclinic phases (Pm and Cm) in the MPB region. In this paper we examine the MPB region in more detail using high precision DFT calculations within the local-density approximation (LDA) and the Wu–Cohen generalized gradient approximation. Our results support the polarization rotation theory and open up fresh possibilities for applying chemical pressure to engineer novel electromechanical materials. We also explain why the zone-boundary mode is more likely to be stable only at higher pressures above ∼25 GPa and not at moderate pressures of ∼10 GPa, using the LDA.