表面效应对ZnO纳米材料压电性质效应的影响

表面效应对ZnO纳米材料压电性质效应的影响(中文6000字,英文pdf)
摘要：单轴晶体的计算中，我们使用经典分子动力学理论去研究表面效应对ZnO纳米材料压电效应的影响。我们工作的一个重点是我们使用两种表面处理方式，这些处理方式为了排除ZnO极性面（0001）导致的极化分歧，改变了补偿和表面钝化。做了这些处理后，我们发现如果利用适当的表面处理，ZnO的的弹性模量和压电性质有各种的轴向，并且相对于大多数由于（0001）极化面的极化削减表面极化都进一步减少了。有效压电常数的减少被发现是基于极化面（0001）表面响应膨胀或收缩带来的表面压力。相反，表面极化和有效压电常数大幅度减少是由于Zn–O二聚体的键长接近极性面（0001）表面。再者，根据纳米线轴向的极化，我们发现经过表面处理后ZnO的压电效应由于从纤维锌矿相转变非压电d-BDT相的非物质转变明显的损失，并且也随着纳米线大小的增长而减小。这个研究整体的意义就在于如果增强ZnO对压电性能的要求，然后再继续小型化的平方或近方形截面的ZnO纳米线是不可能获得这个结果的。
关键词：表面效应  压电效应  ZnO   纳米线   分子动力学