【摘 要】
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本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了ZnO材料的压电性能与其所处预应变状态的关系,探索并揭示了预应变对ZnO材料压电性能的调制规律和影响机制.结果表明,随
【机 构】
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西北工业大学力学与土木建筑学院 西安 710072
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本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了ZnO材料的压电性能与其所处预应变状态的关系,探索并揭示了预应变对ZnO材料压电性能的调制规律和影响机制.结果表明,随着体系所处的应变状态依次从较大的压应变、较小的压应变、较小的拉应变到较大的拉应变变化时,ZnO材料沿[0001]方向的压电系数e33单调递减,而并非定值.体系受较大拉应变时的压电系数仅约为受较大压应变时的1/8.通过分析优化后不同应变状态下的结构参数,我们发现由应变导致的与极化方向不共线的Zn-O键的旋转是导致体系压电性能随应变状态发生变化的主要原因.这种由预应变引起的机电耦合性能调制效应可为涉及ZnO及同类材料压电性能的器件设计和应用提供新的思路和理论支撑.
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