표제지
목차
I. 서론 6
II. 이론적 배경 10
1. 페로브스카이트 구조와 산소팔면체의 회전 10
2. 밀도범함수 이론 (Density Functional Theory) 15
3. 베리의 위상 방법 (Berry Phase method) 17
III. 연구 방법 18
IV. 연구 결과 및 논의 20
1. 강유전상을 나타내는 AA'Sn2O6 초격자 구조[이미지참조] 20
1.1. 벌크 구조 및 양이온 정렬 20
1.2. 초격자 구조의 에너지 분석 26
1.3. 모드 분석 30
2.4. 자발 분극의 크기에 관한 논의 34
2. 강유전상을 나타내는 AA'Ga2O6 초격자 구조[이미지참조] 38
2.1. 벌크 구조 및 양이온 정렬 38
2.2. 상전이 연속성과 에너지적 관점 42
2.3. 모드 분석과 포논 분산 곡선 46
2.5. 자발 분극의 크기 50
3. 프레스노이트 A2TiSi2O8 구조의 극성 상전이[이미지참조] 53
3.1. 프레스노이트 구조에 관한 이해와 에너지 분석 53
3.2. 전자 구조적 특성 56
3.3. 모드 분석 60
3.4. 자발분극의 크기 63
3.5. 비선형 광학상수에 관한 논의 65
V. 결론 68
VI. 부록 70
부록 1. 베리의 위상방법을 이용한 자발 분극의 크기. 70
부록 2. ABINIT 프로그램을 이용한 구조 최적화 72
부록 3. ABINIT 프로그램을 이용한 비선형 광학 상수. 74
VII. 참고문헌 76
Abstract 83
표 1. 총 9가지 조합에 대한 물리량. 이때 △Ehl은 무극성상과 극...[이미지참조] 28
표 2. [001], [110], [111] 양이온 정렬에 따른 모드 분석표. 32
표 3. 9개의 조합에 대한 격자 상수. △Ehl은 무극성상과 극성 상... 45
표 4. [001], [110], [111] 양이온 정렬에 따른 모드 분석표. 47
표 5. BTS와 STS 구조의 격자 상수, 부피, 에너지, 밴드갭,... 59
표 6. BTS와 STS의 모드 분석을 통해 나타나는 특징적인 모드... 61
그림 1. ABO₃의 화학식을 가지는 가장 기본적인 형태의... 9
그림 2. ABO₃의 기본 페로브스카이트 구조 (a)와 그 구조로부터... 12
그림 3. (a) 3차원 평면을 따라 회전할 수 있는 산소 팔면체. (b)... 14
그림 4. (a) 입방형 페로브스카이트 구조, (b) 정방형 구조, 그리... 24
그림 5. [001] 양이온 정렬에 따라 나타나는 다양한 초격자 구조:... 25
그림 6. 다양한 조합의 허용 오차 요소에 대한 (a) 무극성상과 극... 29
그림 7. Ba/Ca 조합에서 총 에너지 vs. 주파수 그림 개형을 (a)... 33
그림 8. [001] 구조와 [111] 구조의 c축으로 나타나는 전기적 자... 36
그림 9. [001]과 [111] 양이온 정렬에 따른 다양한 조합에서의... 37
그림 10. 페로브스카이트 구조의 물성 분석: (a) PrGaO₃의 상태방... 40
그림 11. 양이온 정렬에 따라 배열 가능한 구조의 예시: (a)... 41
그림 12. 상전이의 연속성을 나타내는 다이어그램. 짙은 색의 박... 43
그림 13. 총 에너지 vs 주파수 그림 개형을 (a) [001]의 경우와... 49
그림 14. (a) [001]과 [111] 양이온 정렬의 다양한 조합에 대한... 52
그림 15. (a) 무극성상 P4/mbm 구조의 그림, (b) 극성상 P4bm... 55
그림 16. BTS의 밴드 구조와 밴드갭. (a) 무극성상, (b) 극성상에... 57
그림 17. 전하가 분포되어 있는 경향 구조로 (a) 무극성상과 (b)... 58
그림 18. 총 에너지 변화 vs. 주파수에 대한 (a) BTS와 (b) STS... 62
그림 19. 베리의 위상 방법을 사용하여 계산되어진 자발분극 (Ps)...[이미지참조] 64
그림 20. (a) BTS와 (b) STS의 경우 비선형 광학 감수율... 67