钙钛矿型氧化物BaBO3-δ(B=Fe、Co、Nb)电子结构和氧空位形成能的第一性原理研究

人工晶体学报 ›› 2012, Vol. 41 ›› Issue (3): 747-752.

钙钛矿型氧化物BaBO3-δ(B=Fe、Co、Nb)电子结构和氧空位形成能的第一性原理研究

于立安;金璐;韩敏芳

中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,煤气化燃料电池研究中心,北京100083

出版日期:2012-06-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(2012CB215404)

First-principles Study on Electronic Structures and Oxygen Vacancy Energies of Perovskite-type Oxides BaBO3-δ ( B =Fe、 Co、Nb)

YU Li-an;JIN Lu;HAN Min-fang

Online:2012-06-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 基于第一性原理的密度泛函理论,分别对钙钛矿型氧化物BaFeO3、BaCoO3和BaNbO3的电子结构和氧空位形成能进行了理论模拟,经优化后得到的晶胞参数与实验文献值吻合良好.通过比较密度泛函理论计算得到的晶格能和氧空位形成能,发现体系稳定性表现为BaCoO3＜ BaFeO3＜ BaNbO3.对于B位含有多种元素的体系,在实验研究中通过1130℃煅烧10 h的条件下得到了BaCo0.5 Fe0.25 Nb0.25O3-(δ)纯相并分析了其晶胞参数.理论研究中以BaCoO3为基构造了钙钛矿型复合氧化物BaCo0.5Fe0.25Nb0.25O3,并通过第一性原理计算优化了其结构,理论计算得到的晶胞参数0.397nm与实验测定的0.407 nm相接近；通过分析此晶体态密度证实了它是电子导体；本文还分析和比较了晶体中两个B位原子间的氧空位形成能差异,发现钴离子附近的氧空位形成能非常小,在0.5～0.6eV左右.

中图分类号:

O742

于立安;金璐;韩敏芳. 钙钛矿型氧化物BaBO3-δ(B=Fe、Co、Nb)电子结构和氧空位形成能的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2012, 41(3): 747-752.

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