SrTiO3空位缺陷及缺陷形成能的第一性原理计算的开题报告1.研究背景空位缺陷在固体材料中广泛存在，对材料的物理和化学性质有着重要的影响，因此对空位缺陷的研究具有重大的理论和应用价值。SrTiO3是一种重要的铁电氧化物，应用于人工晶体、电介质、光催化和电子器件等领域。SrTiO3中的空位缺陷会对其电学、光学和磁学性质产生重要影响，因此对SrTiO3的空位缺陷进行研究具有重要意义。2.研究目的本文主要通过第一性原理计算方法，探讨SrTiO3中不同类型空位缺陷的电学和光学性质，研究空位缺陷形成的能量等重要参数。具体研究目的如下：1）研究SrTiO3中空位缺陷的结构和稳定性。2）计算SrTiO3中空位缺陷的形成能、焓及相关热力学参数。3）分析SrTiO3空位缺陷对其电学和光学性质的影响。3.研究内容1）采用密度泛函理论以及基于平面波的赝势方法，对SrTiO3晶体和各种类型空位缺陷的几何结构进行优化。2）计算SrTiO3晶体和各种类型空位缺陷的形成能和形成焓，分析空位缺陷形成的能量来源。3）研究SrTiO3晶体和空位缺陷的电学性质，比如载流子密度、载流子迁移率等。4）研究SrTiO3晶体和空位缺陷的光学性质，比如吸收光谱、折射率等。4.研究方法本文主要采用第一性原理计算方法，包括平面波赝势方法和密度泛函理论。具体方法如下：1）计算SrTiO3晶体和各种类型空位缺陷的结构和优化参数，使用VASP软件进行计算。2）计算SrTiO3晶体和空位缺陷的能带结构和态密度，使用QuantumEspresso软件进行计算。3）计算SrTiO3晶体和空位缺陷的光学性质，使用CASTEP软件进行计算。4）计算SrTiO3晶体和空位缺陷的电学性质，包括载流子密度和迁移率等，使用VASP软件进行计算。5.研究意义本文将对SrTiO3空位缺陷的形成机制和电学、光学性质进行深入研究，为研究SrTiO3材料的物理性质提供了重要的理论支持和数值计算数据。该研究有助于对SrTiO3材料的应用、改性、性质等方面提供理论指导，为SrTiO3材料的开发和应用提供重要参考。