原子レベルシミュレーションによるBaTiO3の[001]対応傾角粒界の構造解析

抄録

原子レベルシミュレーションによりBaTiO3の異なるΣ値をもつ4種の[001]対応傾角粒界の安定原子構造を導出した。粒界の原子構造はTiの配位数欠損を最小化するように、かつバルクの原子配列をできるだけ保存して粒界近傍の構造的な歪みを抑えるように決定されることがわかった。これらの満足するために、粒界面に平行な方向に剛体変位（Rigid Body Translation）が生じ、粒界がエネルギー的に安定化する。粒界エネルギーは配位数欠損したTiの数密度に依存する。このことからTi-O間の化学結合が粒界の構造安定化に寄与していることが推察された。