Co-substituted BiFeO3: electronic, ferroelectric, and thermodynamic properties from first principles

[1] H. Schmid, Ferroelectrics 1994, 162, 317-338. [2] G. Catalan, J. F. Scott, Adv. Mater. 2009, 21, 2463-2485. [3] C. Michel, J.-M. Moreau, G. D. Achenbach, R. Gerson, W. J. James, Solid State Commun. 1969, 7, 701-704. [4] T. Shimada, T. Matsui, T. Xu, K. Arisue, Y. Zhang, J. Wang, T. Kitamura, Phys. Rev. B 2016, 93. [5] F. Kubel, H. Schmid, Acta Crystallog. B 1990, 46, 698-702. [6] R. Seshadri, N. A. Hill, Chem. Mater. 2001, 13, 2892-2899. [7] J. B. Neaton, C. Ederer, U. V. Waghmare, N. A. Spaldin, K. M. Rabe, Phys. Rev. B 2005, 71, 014113. [8] J. Wang, J. B. Neaton, H. Zheng, V. Nagarajan, S. B. Ogale, B. Liu, D. Viehland, V. Vaithyanathan, D. G. Schlom, U. V. Waghmare, N. A. Spaldin, K. M. Rabe, M. Wuttig, R. Ramesh, Science 2003, 299, 1719-1722. [9] A. M. Kadomtseva, A. K. Zvezdin, Y. F. Popov, A. P. Pyatakov, G. P. Vorob’ev, J. Exp. Theor. Phys. Lett. 2004, 79, 571-581. [10] T. Choi, S. Lee, Y. Choi, V. Kiryukhin, S.-W. Cheong, Science 2009, 324, 63-66. [11] G. Chen, J. Chen, W. Pei, Y. Lu, Q. Zhang, Q. Zhang, Y. He, Mater. Res. Bull. 2019, 110, 39-49. [12] S. Young, F. Zheng, A. Rappe, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 236601. [13] P. Machado, I. Cano, C. Menéndez, C. Cazorla, H. Tan, I. Fina, M. Campoy-Quiles, C. Escudero, M. Tallarida, M. Coll, J. Mater. Chem. C 2021, 9, 330-339. [14] P. Machado, M. Scigaj, J. Gazquez, E. Rueda, A. Sánchez-Díaz, I. Fina, M. Gibert-Roca, T. Puig, X. Obradors, M. Campoy-Quiles, M. Coll, Chem. Mater. 2019, 31, 947-954. [15] S. Yang, L. Martin, S. Byrnes, T. Conry, S. Basu, D. Paran, L. Reichertz, J. Ihlefeld, C. Adamo, A. Melville, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 062909. [16] S. Li, Y.-H. Lin, B.-P. Zhang, J.-F. Li, C.-W. Nan, J. Appl. Phys. 2009, 105, 054310. [17] J. He, R. Guo, L. Fang, W. Dong, F. Zheng, M. Shen, Mater. Res. Bull. 2013, 48, 3017–3024. [18] W. Ji, K. Yao, Y.-F. Lim, Y. C. Liang, A. Suwardi, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 062901. [19] C. Ponraj, V. G, J. Daniel, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 2017, 7, 110-120. [20] X.-Z. Deng, C. Song, Y.-L. Tong, G. Yuan, F. Gao, D.-Q. Liu, S.-T. Zhang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2018, 20, 3648-3657. [21] F. Mushtaq, X. Chen, M. Hoop, H. Torlakcik, E. Pellicer, J. Sort, C. Gattinoni, B. J. Nelson, S. Pané, iScience 2018, 4, 236-246. [22] S. Khoomortezaei, H. Abdizadeh, M. R. Golobostanfard, ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 6428-6439. [23] A. Haruna, I. Abdulkadir, S. O. Idris, Heliyon 2020, 6, e03237. [24] S. Khoomortezaei, H. Abdizadeh, M. R. Golobostanfard, Energy & Fuels 2021, 35, 9623-9634. [25] A. Kolivand, S. Sharifnia, Int. J. Energy Res. 2021, 45, 2739-2752. [26] G. Huang, G. Zhang, Z. Gao, J. Cao, D. Li, H. Yun, T. Zeng, J. Alloys Compd. 2019, 783, 943-951. [27] D. Sando, C. Carrétéro, M. N. Grisolia, A. Barthélémy, V. Nagarajan, M. Bibes, Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1700836. [28] L. Peng, H. Deng, J. Tian, Q. Ren, C. Peng, Z. Huang, P. Yang, J. Chu, Appl. Surf. Sci. 2013, 268, 146-150. [29] S. J. Moniz, R. Quesada-Cabrera, C. S. Blackman, J. Tang, P. Southern, P. M. Weaver, C. J. Carmalt, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2922-2927. [30] D. Cao, Z. Wang, L. Wen, Y. Mi, Y. Lei, Angew. Chem. 2014, 126, 11207-11211. [31] S. Sharma, M. Kumar, Mater. Today: Proc. 2020, 28, 168-171. [32] P. S. Mocherla, C. Karthik, R. Ubic, M. Ramachandra Rao, C. Sudakar, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 022910. [33] R. Palai, R. Katiyar, H. Schmid, P. Tissot, S. Clark, J. Robertson, S. Redfern, G. Catalan, J. Scott, Phys. Rev. B 2008, 77, 014110. [34] L. Wang, T. Maxisch, G. Ceder, Phys. Rev. B 2006, 73, 195107. [35] R. Grau-Crespo, F. Corà, A. A. Sokol, N. H. de Leeuw, C. R. A. Catlow, Phys. Rev. B 2006, 73, 035116. [36] C. Collins, M. S. Dyer, A. Demont, P. A. Chater, M. F. Thomas, G. R. Darling, J. B. Claridge, M. J. Rosseinsky, Chem. Sci. 2014, 5, 1493-1505. [37] Y.-L. Lee, M. J. Gadre, Y. Shao-Horn, D. Morgan, Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 21643-21663. [38] M. Azuma, S. Niitaka, N. Hayashi, K. Oka, M. Takano, H. Funakubo, Y. Shimakawa, Jap. J. Appl. Phys. 2008, 47, 7579. [39] O. Diéguez, J. Íñiguez, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 057601. [40] S. D. Midgley, J. O. Taylor, D. Fleitmann, R. Grau-Crespo, Chem. Geol. 2020, 553, 119796. [41] S. D. Midgley, D. Fleitmann, R. Grau-Crespo, Geochim. Comochim. Acta 2022, 324, 17-25. [42] S. Redfern, C. Henderson, B. Wood, R. Harrison, K. Knight, Nature 1996, 381, 407-409. [43] R. J. Harrison, A. Putnis, Am. Min. 1996, 81, 375-384. [44] S. A. Redfern, R. J. Harrison, H. S. C. O’Neill, D. R. Wood, Am. Min. 1999, 84, 299-310. [45] R. Grau-Crespo, N. H. de Leeuw, S. Hamad, U. V. Waghmare, Proc. Royal Soc. A 2011, 467, 1925-1938. [46] A. Cabañas, J. A. Darr, E. Lester, M. Poliakoff, Chem. Commun. 2000, 901-902. [47] A. Cabañas, J. A. Darr, E. Lester, M. Poliakoff, J. Mater. Chem. 2001, 11, 561-568. [48] M. Gajdoš, K. Hummer, G. Kresse, J. Furthmüller, F. Bechstedt, Phys. Rev. B 2006, 73, 045112. [49] R. King-Smith, D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 1993, 47, 1651. [50] N. A. Spaldin, J. Solid State Chem. 2012, 195, 2-10. [51] C. Menéndez, C. Cazorla, Phys. Rev. Lett. 2020, 125, 117601. [52] R. F. Bader, Acc. Chem. Res. 1985, 18, 9-15. [53] G. Henkelman, A. Arnaldsson, H. Jónsson, Comput. Mater. Sci. 2006, 36, 354-360. [54] Y. Sui, C. Xin, X. Zhang, Y. Wang, Y. Wang, X. Wang, Z. Liu, B. Li, X. Liu, J. Alloys Compd. 2015, 645, 78-84. [55] J. P. Perdew, A. Ruzsinszky, G. I. Csonka, O. A. Vydrov, G. E. Scuseria, L. A. Constantin, X. Zhou, K. Burke, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 136406. [56] J. Wu, J. Wang, J. Appl. Phys. 2010, 108, 094107. [57] S. Clark, J. Robertson, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 132903. [58] K. Gelderman, L. Lee, S. Donne, J. Chem. Ed. 2007, 84, 685. [59] Y. Kumagai, K. T. Butler, A. Walsh, F. Oba, Phys. Rev. B 2017, 95, 125309. [60] J. Low, C. Jiang, B. Cheng, S. Wageh, A. A. Al‐Ghamdi, J. Yu, Small Methods 2017, 1, 1700080. [61] S. Wang, D. Chen, F. Niu, N. Zhang, L. Qin, Y. Huang, RSC Adv. 2016, 6, 34574-34587. [62] J. Neugebauer, M. Scheffler, Phys. Rev. B 1992, 46, 16067. [63] G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186. [64] G. Kresse, J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50. [65] J. Heyd, G. E. Scuseria, M. Ernzerhof, J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207-8215. [66] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868. [67] P. E. Blöchl, Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979. [68] G. Kresse, D. Joubert, Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775. [69] I. S. E. Lyubutin, A. G. E. Gavriliuk, V. Struzhkin, JETP Lett. 2008, 88, 524-530. [70] K. Oka, M. Azuma, W.-T. Chen, H. Yusa, A. A. Belik, E. Takayama-Muromachi, M. Mizumaki, N. Ishimatsu, N. Hiraoka, M. Tsujimoto, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9438-9443. [71] J. Ray, A. Biswal, S. Acharya, V. Ganesan, D. Pradhan, P. Vishwakarma, J. Magn. Magn. Mater. 2012, 324, 4084-4089. [72] Y. Fan, Y. Zhou, M. Shen, X. Xu, Z. Wang, W. Mao, J. Zhang, J. Yang, Y. Pu, X. a. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018, 29, 18593-18599. [73] R. Grau-Crespo, S. Hamad, C. R. A. Catlow, N. H. de Leeuw, J. Phys. Condens. Matter 2007, 19, 256201. [74] R. Grau-Crespo, U. V. Waghmare, in Molecular Modeling for the Design of Novel Performance Chemicals and Materials (Ed.: B. Rai), CRC Press, Taylor and Francis, 2012. [75] J. D. Gale, A. L. Rohl, Mol. Simul 2003, 29, 291-341. [76] J. D. Gale, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1997, 93, 629-637. [77] N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, E. Teller, J. Chem. Phys. 1953, 21, 1087-1092. [78] K. T. Butler, C. H. Hendon, A. Walsh, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2703-2706.