一维铁电纳米线的尺寸和表面效应第一性原理研究

由于信息技术的发展需要，使铁电器件正朝高度微型化、集成化方向发展，在纳米尺度上理解低维铁电效应就变得十分重要。一维铁电纳米线与块体材料相比，在性质上差异很大，当尺寸降到纳米范围时，对其相变行为来说，其尺寸和表面效应至关重要，铁电性可能与块体完全不同。近来，尽管实验上对一维铁电纳米线的控制生长以及理论上宏观唯象方法研究纳米铁电性能开始受到广泛关注，但微观原子尺度上全面研究一维铁电纳米线的尺寸和表面效应对材料性能的影响还没有报道。本项目主要以典型的、应用广泛的ABO3型钙钛矿结构铁电纳米线为重点，采用第一性原理方法研究尺寸和表面效应协同作用对铁电纳米线宏观性能的影响规律，建立微区结构与宏观性能的对应关系。研究结果将为进一步探索其他低维铁电纳米结构材料的尺度和表面效应提供理论基础。最终为材料的设计和器件的开发提供可靠的理论依据，丰富和发展集成铁电学理论。