BaTiO3' in yüksek basınç altındaki yapısal faz geçişleri

Abstract

Sabit basınç altında kuantum mekaniği simülasyon tekniği kullanılarak BaTiO3'nin basınca dayalı yapısal faz geçişi çalışıldı ve hidrostatik basınç uygulayarak BaTiO3'nin tetragonal P4mm kristal yapıdan kübik Pm-3m yapıya yapısal faz gecişi olduğu bulundu. BaTiO3' nin faz geçiş basıncı tespit edildi ve bulunan bu geçiş basıncı, daha önce tahmin edilen geçiş basınç değerlerinden farklı ve yeni bir geçiş basıncıdır. Ayrıca basınca dayalı bu faz dönüşümü toplam enerji hesaplamaları kullanılarak incelendi ve hem ortam koşullarındaki fazı hem de yüksek basınç fazı için BaTiO3' nin örgü parametreleri, bulk modülü, bulk modülünün basınca göre türevi ve denge enerjileri elde edildi. Bu çalışmada bulunan geçiş basınç parametreleri ve hacimsel parametreler daha önce elde edilen hesaplamalarla iyi bir uyum içindedir.

We study the pressure induced phase transition of BaTiO3 using a constant pressure ab initio technique and predict the structural phase transformation from the tetragonal P4mm structure to a cubic Pm-3m type structure with the application of hydrostatic pressure. The transition pressure of BaTiO3 is predicted and we find a new transition pressure, which is different from the previously proposed transition-pressures. Furthermore, we study this phase transition using the total energy calculations, and the lattice constants, the bulk modulus, the pressure derivative of the bulk modulus, and equilibrium energies are obtained for both low and high pressure phases. Our predicted transition parameters and bulk properties are in good agreement with the previous first principle calculations.