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作者：冷昊宁;孙霄霄;穆柏旭;宁丽娜;
单位：牡丹江师范学院物理与电子工程学院;
摘要：为了深入掌握钙钛矿氧化物KNbO_3在高压条件下的相变行为，并为铁电材料在极端条件下的工程应用提供关键参数，本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，在绝对零度（0 K）条件下，对KNbO_3高压下的结构相变、弹性性质及电子性质进行系统研究。计算结果表明，在零压下，KNbO_3的最稳定结构为正交Amm2结构，材料表现为延展性，且为中心力固体。在0～50 GPa压力范围内，KNbO_3经历了两次相变：7.7 GPa时，由正交Amm2结构转变为四方P4mm结构；10.1 GPa时，由四方P4mm结构转变为三方R3mR结构。两次相变均伴随着体积变化，为一级相变。弹性分析显示，KNbO_3在相变过程中经历了从延展性到脆性的转变，并且具有弹性各向异性特征。能带结构分析表明，零压下Amm2结构的带隙为2.125 eV，为间接带隙半导体。随着压力的增加，带隙先减小后增大。本研究不仅丰富了对KNbO_3相变行为的理解，还为设计和应用新型KNbO_3材料提供了理论支持。
关键词：KNbO_3;;第一性原理;;密度泛函理论;;结构相变;;弹性性质;;电子性质
基金资助：牡丹江师范学院科学技术研究一般项目(YB2021002);牡丹江师范学院横向课题(2202224008)
