| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-39页 |
| 1.1 铁性、多铁性材料 | 第13-15页 |
| 1.2 铁电块体材料 | 第15-21页 |
| 1.2.1 “离子-共价”作用 | 第16-17页 |
| 1.2.2 玻恩有效电荷 | 第17-18页 |
| 1.2.3 软模和双势阱 | 第18-19页 |
| 1.2.4 铁电性的起源 | 第19-21页 |
| 1.3 铁电纳米薄膜 | 第21-28页 |
| 1.3.1 多畴结构 | 第23-25页 |
| 1.3.2 金属电极 | 第25-27页 |
| 1.3.3 力学边界条件 | 第27-28页 |
| 1.4 第一性原理计算方法 | 第28-36页 |
| 1.4.1 Kohn-Sham方程 | 第29-33页 |
| 1.4.2 布洛赫定理 | 第33-35页 |
| 1.4.3 基组 | 第35页 |
| 1.4.4 赝势 | 第35-36页 |
| 1.5 本文研究内容、方法 | 第36-39页 |
| 第二章 钛酸铅无约束铁电薄膜中铁电临界厚度消失的机理 | 第39-55页 |
| 2.1 引言 | 第39-40页 |
| 2.2 钛酸铅无约束铁电薄膜的第一性原理计算 | 第40-41页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第41-48页 |
| 2.3.1 以PbO为自由表面的PbTiO_3薄膜的稳定性 | 第41-43页 |
| 2.3.2 几种多畴构型中的能量 | 第43-44页 |
| 2.3.3 块体和薄膜的原子结构比较 | 第44-45页 |
| 2.3.4 铁电临界厚度消失的机理 | 第45-48页 |
| 2.4 应变梯度的作用 | 第48-53页 |
| 2.4.1 BaTiO_3纳米管中的弯曲变形 | 第49-51页 |
| 2.4.2 BaTiO_3纳米管中的径向极化 | 第51-53页 |
| 2.4.3 BaTiO_3纳米管中的挠曲电效应 | 第53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第三章 无约束铁电薄膜中scaling law的相场模拟 | 第55-73页 |
| 3.1 引言 | 第55-58页 |
| 3.2 无约束铁电薄膜相场模拟的方法 | 第58-64页 |
| 3.2.1 相场方法 | 第58-60页 |
| 3.2.2 自由能 | 第60-63页 |
| 3.2.3 无约束薄膜 | 第63-64页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第64-71页 |
| 3.3.1 解析解 | 第64-67页 |
| 3.3.2 相场模拟结果 | 第67-71页 |
| 3.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 第四章 铁电薄膜中基于二维电子气的屏蔽机理 | 第73-89页 |
| 4.1 引言 | 第73-75页 |
| 4.2 铁电薄膜中2DEG的热力学模型 | 第75-77页 |
| 4.3 PbTiO_3/SrTiO_3异质结构的第一性原理计算 | 第77-78页 |
| 4.4 结果与讨论 | 第78-87页 |
| 4.4.1 Frozen-phonon计算 | 第78-80页 |
| 4.4.2 弛豫后的原子结构 | 第80-81页 |
| 4.4.3 弛豫后的电子结构 | 第81-85页 |
| 4.4.4 讨论 | 第85-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-89页 |
| 第五章 Fe/BaTiO_3多铁性隧穿结的界面效应 | 第89-105页 |
| 5.1 引言 | 第89-92页 |
| 5.2 Fe/BaTiO_3多铁性隧穿结的第一性原理计算 | 第92-93页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第93-103页 |
| 5.3.1 多铁性隧穿结中的铁电性 | 第93-96页 |
| 5.3.2 铁电极化的界面、整体提高 | 第96-99页 |
| 5.3.3 顺电相铁电隧穿结中的磁性 | 第99-102页 |
| 5.3.4 界面磁电耦合效应 | 第102-103页 |
| 5.4 本章小结 | 第103-105页 |
| 第六章 总结与展望 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-123页 |
| 作者简历 | 第123-124页 |
| 攻读博士期间主要研究成果 | 第124页 |
