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表面效應對ZnO納米材料壓電性質(zhì)效應的影響

摘要：單軸晶體的計算中，我們使用經(jīng)典分子動力學理論去研究表面效應對ZnO納米材料壓電效應的影響。我們工作的一個重點是我們使用兩種表面處理方式，這些處理方式為了排除ZnO極性面（0001）導致的極化分歧，改變了補償和表面鈍化。做了這些處理后，我們發(fā)現(xiàn)如果利用適當?shù)谋砻嫣幚?，ZnO的的彈性模量和壓電性質(zhì)有各種的軸向，并且相對于大多數(shù)由于（0001）極化面的極化削減表面極化都進一步減少了。有效壓電常數(shù)的減少被發(fā)現(xiàn)是基于極化面（0001）表面響應膨脹或收縮帶來的表面壓力。相反，表面極化和有效壓電常數(shù)大幅度減少是由于Zn–O二聚體的鍵長接近極性面（0001）表面。再者，根據(jù)納米線軸向的極化，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過表面處理后ZnO的壓電效應由于從纖維鋅礦相轉(zhuǎn)變非壓電d-BDT相的非物質(zhì)轉(zhuǎn)變明顯的損失，并且也隨著納米線大小的增長而減小。這個研究整體的意義就在于如果增強ZnO對壓電性能的要求，然后再繼續(xù)小型化的平方或近方形截面的ZnO納米線是不可能獲得這個結果的。

關鍵詞：表面效應 壓電效應 ZnO 納米線 分子動力學