运用第一性原理赝势方法计算了纯TiO_2、单掺Zr以及S-Zr共掺TiO_2体系的电子能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明,纯TiO_2禁带宽度为2.092 e V,掺杂Zr元素后TiO_2体系禁带宽度为2.128 e V,S-Zr共掺杂TiO_2后体系禁带宽度为1.394 e V,掺杂后的能带跃迁类型都为间接跃迁;掺杂Zr体系、S-Zr共掺杂体系与纯TiO_2相比吸收图谱依次向低能方向移动,发生红移.
应用第一性原理计算软件Material Studio 8中CASTEP模块分别计算纯TiO_2,单掺S,单掺Mo,以及S-Mo共掺的TiO_2四种体系的能带结构、能态密度和光学性质.计算结果表明:与纯TiO_2体系相比,掺杂后,体系的禁带宽度均减小;单掺Mo体系的静介电常数增大,而单掺S及SMo共掺体系,其值均减小;掺杂后的吸收光谱都发生了红移现象,单掺Mo以及S-Mo共掺体系在可见光范围内出现吸收峰.
采用传统固相反应法,在1290℃的烧结温度下,制备了掺入0.05 mol%Sm2O3的Ba Hf0.02Ti0.98O3陶瓷,分别对独立排塑后烧结的陶瓷样品和非独立排塑得到的陶瓷样品的室温微观结构、表面形貌、压电性能、介电性能和铁电性能进行了测试分析.结果表明：两种排塑过程制备的陶瓷样品均为四方结构,晶格常数基本一致;但样品晶粒尺寸不同,非独立排塑的过程限制了晶粒的生长,晶粒尺寸较为均匀,约为1.94~3.52μm;而独立排塑后烧结得到的样品压电性能要优于排塑与烧结过程连续进行的样品,d33=116 p C/N,=116,tanεδ=0.024,Pr=6.33μC/cm2,Ec=0.535 k V/mm,Kp=0.303.
