Расчеты из первых принципов физических свойств орторомбического HfxA1-xO2 (A = Zr, Ti)

В работе производится оценка структурных, электрофизических и механических свойств диоксидов IV-B и соединения HfxA1-xO2 (A = Zr, Ti) методом теории функционала плотности в программном пакете Quantum ESPRESSO. Установлено, что орторомбический TiO2 диоксид титана не проявляет сегнетоэлектрических свойств, обладает узкой запрещенной зоной и высоким значением диэлектрической проницаемости по сравнению с орторомбическими диоксидами гафния и циркония. Введение атомов циркония в элементарную ячейку диоксида гафния не вызывает существенных изменений в структуре, приводит к уменьшению запрещенной зоны и увеличению остаточной поляризации. Соединения типа HfxZr1-xO2 (x = 0.25, 0.5) обладают высоким значением объемного модуля упругости, по сравнению со стехиометрическими HfO2 и ZrO2.