锆钛酸铅是一种性能出色的铁电材料,不仅具有强铁电性,还具有高压电性和高的机电耦合系数,被认为是最有前景的智能材料,在传感器和光调制器等高性能微电子、光电子集成器件方面有着广泛的应用,受到了材料科学、物理学、微电子学和信息科学等众多领域学者的关注。其具有钛矿型结构,是由钛酸铅和锆酸铅形成的连续固溶体。鉴于其具有的广泛应用前景,已成为人们研究的热点问题之一。而国内外大多数学者研究了掺杂改性的PZT,主要通过物理实验的方法得到其电学、光学属性。 随着计算机模拟材料的发展,本文应用材料模拟软件Materials Studio首先建立锆钛酸铅的几何结构,然后结合“Reflex”模块画出所建结构的粉末衍射图谱,与实验得到的粉末衍射图谱相比较,验证所建模型正确。接下来利用计算模块“CASTEP”进行几何优化和能量计算,作出能带结构和态密度图,分析计算结果,与现有的实验结论相验证。 本文主要通过CASTEP的计算,得到物质的微观参量,这样一方面帮助解释了实验中产生的相关现象,另一方面,一些在实验中无法实际测量的参数也可以通过理论计算得到,从而更有效指导我们进行下一步的工作。该文章的研究结果,为物质微观参量与宏观性能的关系搭建了一个桥梁,以便后续在新材料的设计、新材料的性能预测方面深入研究。也将为研究PZT铁电薄膜的掺杂改性提供新的方法和理论指导。