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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

迄今为止，人们对钙钛矿结构的氧化物进行了大量的实验研究和理论研究。由于钙钛矿结构具有相对简单的晶体结构及特殊的性能，使钙钛矿结构的材料在铁电，半导体，超导体，催化反应以及热电等领域中有广泛的应用^[1]。钙钛矿结构是晶体学中非常引人注目的结构，重要陶瓷氧化物如钛酸钙、钛酸钡、钛酸铅等都属于钙钛矿结构。碱土铪酸盐如srhf0₃也是钙钛矿结构，具有高熔点(3200k)、高热膨胀系数和耐腐蚀、热传导率低等特点^[2]，是极具前景的多功能电子材料，在热电、铁电、半导体、催化反应及光电集成器件等领域中有着广泛的应用价值。因此，srhfo₃在未来有着广阔的应用前景，故对它的研究有着重要的现实意义。

目前，大量的实验和理论研究证明了掺杂和应变是两种简便而有效的调控材料带隙，改变其性能的方法。其中，si-srhfo₃薄膜材料的研究最为引人注目。本课题将利用第一性原理方法着重研究si-srhfo₃界面的电子能带结构和光学性质等具体方面，重点对其介电常数、反射率、吸收系数、折射率进行了计算与分析。鉴于目前对si-srhfo₃界面的理论研究较少，且应用前景较好，所以这个课题的研究结果也将会对未来si-srhfo₃界面的理论研究提供一些有益的理论依据。

2. 研究的基本内容

(1)熟悉Si-SrHfO₃界面的结构及特性，学会采用基于密度泛函理论的CASTEP软件包实现界面态的建模和优化；

(2)计算立方SrHfO₃界面的电子结构与光学性质；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

（1）熟悉第一性原理方法及熟练使用materials studio（ms）软件，采用ms中的castep软件包实现si-srhfo₃界面的建模及结构优化；

（2）计算srhfo₃的电子结构与光学性质，并且能够分析其能带结构、态密度以及介电常数、反射率、吸收系数、折射率等光学性质。

4. 参考文献

[1] 宇霄, 罗晓光, 陈贵锋等. 第一性原理计算xhfo₃ (x=ba, xr)的结构、弹性和电子特性[j]．物理学报 .2007. 56(9): 5366-5370.

[2] yamanaka s,maekawa t,muta h. thermal and mechanical properties of srhfo₃[j].solid state chem.2004.17-7:3848.

[3] rossel c et al. field-effect transistors with srhfo₃ as gate oxide[j].appl phys lett. 2006. 89: 53-506.