The effect of Cu doping on the piezoelectric properties of ZnO systems: First-principles calculations

纤锌矿晶体结构 压电 离子键合 材料科学 Atom(片上系统) 共价键 电荷密度 兴奋剂 结晶学 电荷(物理) 凝聚态物理 压电系数 有效核电荷 离子 物理 化学 量子力学 复合材料 有机化学 嵌入式系统 冶金 计算机科学
作者
Lin Liu,Wen‐Tao Yu,Yujie Zhao,Wensheng Zhu,Jing Li,Lingkang Wu,Hao Wang
出处
期刊:International Journal of Modern Physics B [World Scientific]
卷期号:38 (24) 被引量:1
标识
DOI:10.1142/s0217979224503247
摘要

First-principles calculations are performed, revealing a significant enhancement of the piezoelectric properties of wurtzite Zn[Formula: see text]O[Formula: see text] upon the incorporation of a single Cu atom. Research has demonstrated that the piezoelectric constant [Formula: see text] reaches its maximum value at a doping concentration of 1.4% for Cu atoms. The lattice parameters a and c of Zn[Formula: see text]O[Formula: see text] are decreased and the piezoelectric strain coefficient [Formula: see text] is increased by replacing one Cu atom in Zn[Formula: see text]O[Formula: see text]. It is found that elastic softening is the primary factor responsible for the increase of [Formula: see text] in Zn[Formula: see text]Cu 1 O[Formula: see text]. By differential charge density analysis, it is found that the covalency between Cu–O bonds is lower than that of Zn–O bonds, and the covalent bonding characteristics are weakened. Bader charge analysis shows that the charge of Cu is higher than that of Zn, indicating a more significant ionic bonding feature than that of Zn. Thus, a weaker covalent and stronger ionic bond are considered to play an essential role in promoting elastic softening for ZnO, which eventually promotes a significant enhancement in piezoelectric properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.1应助fu采纳,获得10
12秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
14秒前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
111完成签到 ,获得积分10
18秒前
24秒前
magictoo发布了新的文献求助10
24秒前
King完成签到 ,获得积分10
25秒前
无言完成签到 ,获得积分10
27秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
27秒前
暴躁的以晴完成签到 ,获得积分10
28秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
30秒前
fu发布了新的文献求助10
34秒前
43秒前
简单发布了新的文献求助20
44秒前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
46秒前
积极的中蓝完成签到 ,获得积分10
47秒前
48秒前
lighting完成签到 ,获得积分10
48秒前
小昊完成签到 ,获得积分10
49秒前
50秒前
隐形曼青应助fu采纳,获得10
53秒前
杜科研发布了新的文献求助10
53秒前
hugeyoung发布了新的文献求助10
56秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
58秒前
sage_kakarotto完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浮尘完成签到 ,获得积分0
1分钟前
林中雀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
深情安青应助hugeyoung采纳,获得10
1分钟前
smile完成签到,获得积分10
1分钟前
是真的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CGFHEMAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生动飞凤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
fu发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891621
关于积分的说明 16297100
捐赠科研通 5203346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783941
邀请新用户注册赠送积分活动 1766619
关于科研通互助平台的介绍 1647154