钙钛矿开题报告

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1、哈尔滨理工大学本科毕业论文开题报告论文题目钙钛矿结构的能带计算导师XXX学生XXX入学时间2007.09.13开题报告日期2011.03.25无机非金属材料系一、开题来源应包括下列主要内容：1、课题来源及研究的目的和意义；2、国内外在该方向的研究现状及分析（文献综述）；3、主要研究内容；4、研究方案及进度安排，预期达到的目标；5、主要参考文献（应在20篇以上，其中外文资料不少于三分之一，参考文献中近五年内发表的文献一般不少于三分之一，且必须有近二年内发表的文献资料）。二、开题报告字数应不少于3000字三、开题报告时间最迟应于3月29日前完成四、此表不够填写时，可

2、另加附页。一.课题来源及选题的目的和意义：钙钛矿结构材料概述所谓的钙钛矿结构，一般是指分子式为AB03结构的一类氧化物。在这类氧化物的结构中，A离子和氧离子作立方密堆排列，而B离子则居于氧离子的八面体间隙之中。这类材料具有铁屯性、超导性、巨磁阻性、铁磁性、磁光特性、特殊的电荷、磁序和轨道序，以及从高温相到低温相发生金属绝缘体相变，因此，在高密度铁电非挥发性铁电随机存储器、多功能记忆元件和磁光器件方而有潜在的应用而受到人们极大的关注*41o无论是试验述是理论都有对这类材料的大量报道，关于这类材料的最早报道来自whl和Goldman"'",他们在1945.1946年

3、发现了一个具有多于一个铁电相的铁电体——钛酸领(BaTiO3),钛酸领的晶体结构为立方晶系中心对称的钙钛矿结构，每个单胞里只含有五个原子，具有很高的对称性。加上它在化学和机械性能方面很稳定，很快成为人们研究的对象。之后更多的钙钛矿结构的材料被合成，例如BiC003>Yal03、HoM1103等。关于这类材料第一性原理计算也有很多相关报道，通过模拟计算的方法给出这种材料，特别是新合成的材料的一些结构、态密度、能带及磁性等方面的预测和分析。钙钛矿结构材料的运用由于这类材料一般具有铁电性，而铁电材料是一类具有自发极化的材料，自发极化具有两个或者多个可能的取向，在外加电

4、场的作用下，取向是可以发生改变的。因此这类材料在随机存储器和多功能记忆元件等方面具有大的潜在运用，同时，和对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。在传统的主流半导体存储器中，大体可以分为两类一易失性和非易失性。易失性的存储器包括静态存储器SRAM和动态存储器DRAM17SRAM和DRAM在掉电的时候均会失去保存的数据。RAM类型的存储器易于使用、性能好，可是它们同样会在掉电的情况下会失去所保存的数据。意义利用计算机进行新物质、新材料的性能预测与设计，首要的问题就是计算机模拟方法的灵活运用。所谓模拟方法，就是建立与某自然现彖或过程相似的模型

5、间接研究原有规律性的科学方法。计算机模拟是针对一个复杂真实系统或模拟设计研制的系统，用计算机方法建立系统抽象的数学模型，然后通过计算机程序实现这个模型。如果输入相关的参数或边界条件，就可以进行各类操作和模拟实验,从而研究该系统的特征和演化情况。计算机模拟作为科学硏究的重要手段，已被应用于多方面的学术研究，并取得了丰硕的成果。特别是在材料计算和设计中用实验方法观测单个原子、分子运动等无法实现的情况⑴。计算机模拟具有重要意义。计算机模拟计算与设计的意义概括起来有以下几点⑵：①将计算机模拟计算得出的结论与实验结果或理论计算值进行比较、验证，探讨问题的本质②将实验屮无法

6、识别其因果关系的量分割为个别因素加以研究，寻找规律性的东西③用来分析和解释实验或理论结果中不太清楚的机理或成因④用于实验前预测新的现象和物性⑤预测实验中难以实现的极限条件或理想条件下的物性⑥综合所建模型得到的结果，分析并建立新的概念和新的理论体系二国内外研究水平1材料设计的计算机模拟技术应用利用计算机对真实系统进行模拟试验，预报材料科学试验结果，以知道新材料的研究，是材料设计有效的方法之一。在半导体材料方面，1969年江崎玲於奈和朱兆祥提出了两种不同超薄层构成超晶格和量子材料的概念，借助于分子束外延和金属有机化合物气相沉积等技术使这一设计思想得以实现。在光电子技

7、术的新型高性能人工晶体材料的设计方面：中国科学院福建物质研究所的学者们发展7“阴离子基团理论”，在设计硼酸盐系列新的高质量非线性光学晶体方面取得成就。在高分子材料研究方面：首先从分子水平上控制分子键的微观结构，其次控制分子链在凝相中的凝相状态。在纳米材料设计领域：纳米数量级的超细微粒的结构特性和合成方法的设计，以及设计它们的预期性能和功能。计算机技术的应用已开辟这些材料设计领域。在计算相图平衡方面成功的模拟了热力学模型，实现了热力学分析及热平衡相图的计算，而且在定量显微分析测量中，采用模拟技术实现了体积百分数的测定。在定量金相学中也应用了数字式图像分析模拟技术，

8、利用三维MonteCar