Volume Optimization of PZT and PbTiO3

Posted on : May 30, 2005 (Mon) 01:47:05

by Yukihiro Okuno

富士フィルム 奥野です。

お世話になっています。

AKAI-KKRを利用して誘電体のvolume-optimization を
おこなおうとしています。

PbTiO3, PZT(Pb(Ti_{x}Zr_{1-x}O3 x=0.5)でためしてみたのですが
エネルギーの極小値がでずに格子定数の増加につれてエネルギーが単調に
現象するという結果が出てしまいました。

cubic相の格子定数をPbTiO3の場合 a=7.32 より0.02 刻みで7.45まで増やしていって
total energyを比較しようとしたのですが、エネルギーの極小値がでず単調に格子定数が
増すにつれてtotal energy が減っていくというおかしな現象がおこりました。

PZTのほうもCPAを利用して計算してみたのですが、格子定数a=7.64 よりa=7.91(!)まで
増してエネルギーの極小をさがしてみたのですがやはり格子定数をますにつれエネルギーが
単調に下る一方という状況になりました。
PbTiO3の実験値はそれぞれa=7.37 (au)となっております。

MT球の大きさが問題なのかと、MT球のデフォルト（MT球最大）からMT球の半径を固定して
おこなってみましたが結果は同じでした。

FeNi合金でためしに格子最適をおこなったのですが、これはそのような現象がおこりません
でした。

こういう現象への対処などご存知な方がいましたらご教示もらえると幸いです。

# for PbTiO3 input file AKAI-KKR
#----------------------- input data ----------------------------#
# go/ngo/dos/dsp/spc file name
go data/PbTiO3

#- primitive vector --------------------------------------#
# this aux option is only effective for newest versions of AkaiKKR
aux
1.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
0.000000000000 1.000000000000 0.000000000000
0.000000000000 0.000000000000 1.000000000000

7.370000000000

#- edelt ewidth nrl/sra mjw/vbh/vwn mag/nmag/-mag/rvrs/kick ------#
0.002 1.3 sra vwn nmag

#- init/1st/2nd quit/update 0/1/2/../t/l/m/h/u iteration pmix -#
2nd update 12 100 0.008

#- number of type -----------------------------------------------#
3
# type components rtin field l_max Z concentration----------#
Pb 1 0. 0.000 3 82 1.00
Ti 1 0. 0.000 2 22 1.00
O 1 0. 0.000 2 8 1.00

# number of atoms------------------------------------------------#
5
#- position ---------------------------------------------- type -#
0.000000000000a 0.000000000000b 0.000000000000c Pb
0.500000000000a 0.500000000000b 0.500000000000c Ti
0.000000000000a 0.500000000000b 0.500000000000c O
0.500000000000a 0.000000000000b 0.500000000000c O
0.500000000000a 0.500000000000b 0.000000000000c O



# for PZT input file
#----------------------- input data ----------------------------#
# go/ngo/dos/dsp/spc file name
go data/PZT

#- primitive vector --------------------------------------#
# this aux option is only effective for newest versions of AkaiKKR
aux
1.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
0.000000000000 1.000000000000 0.000000000000
0.000000000000 0.000000000000 1.000000000000
7.730000000000

#- edelt ewidth nrl/sra mjw/vbh/vwn mag/nmag/-mag/rvrs/kick ------#
0.0020 1.000 sra vwn nmag

#- init/1st/2nd quit/update 0/1/2/../t/l/m/h/u iteration pmix -#
2nd update 12 100 0.01000

#- number of type -----------------------------------------------#
3
# type components rtin field l_max Z concentration----------#
Pb 1 0. 0.000 2 82 1.00
O 1 0. 0.000 2 8 1.00
ZrTi 2 0. 0.000 2 40 0.50
22 0.50

# number of atoms------------------------------------------------#
5
#- position ---------------------------------------------- type -#
0.000000000000a 0.000000000000b 0.000000000000c Pb
0.500000000000a 0.500000000000b 0.500000000000c ZrTi
0.000000000000a 0.500000000000b 0.500000000000c O
0.500000000000a 0.000000000000b 0.500000000000c O
0.500000000000a 0.500000000000b 0.000000000000c O