【摘要】 近年来，Aurivillius型铋层状结构铁电体(BLSF)因其高居里温度和出色的抗热去极化性能而被认为是用于高温下压电应用的有前途的功能材料。

近年来，Aurivillius型铋层状结构铁电体(BLSF)因其高居里温度和出色的抗热去极化性能而被认为是用于高温下压电应用的有前途的功能材料。在晶体结构中，BLSFs具有通式(Bi2O2)(Am-1BmO3m+1)，由共生的钙钛矿组成块（Am-1BmO3m+1）和Bi2O2层，其中m是沿垂直于层的方向堆叠的氧八面体的数量，A和B代表两种阳离子占据分别是十二面体和八面体的中心。Smolenskii、Isupov和Agranovskaya首次发现这些BLSF是铁电体。BLSFs在高温（通常至少>900 K）下具有四方结构的顺电相，随着温度的下降会出现两种晶体畸变，导致铁电相变。畸变首先沿着四方结构的[110]P置换离子，这直接导致宏观铁电极化。第二个畸变围绕所有三个方向旋转BO6八面体。因此，这两种畸变的耦合产生了在室温下具有反相BO6八面体倾斜的铁电BLSF。

 

我们提出了一种系统的取向平均方法，通过第一性原理计算来估计铁电多晶的压电特性。该方法可以搭建连接单晶和多晶铁电压电材料的桥梁，为通过第一性原理计算估计多晶压电特性打开了大门，有助于压电多晶的进一步研究。铋的压电特性通过该方法研究了BLSFs多晶，在其他理论和实验结果中表现出良好的一致性。发现纵向极化拉伸和面内极化旋转对极化多晶的压电性贡献最大。揭示了Bi2O2层的意外极化拉伸和Bi2O2层与钙钛矿块之间的滑动，被认为对BLSF的压电性起重要作用。

 

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