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La高掺杂对锐钛矿型TiO_2电子结构和吸收光谱影响的第一性原理研究 被引量：9
1
作者 敖特根 侯清玉 迎春 《钛工业进展》 CAS 2012年第1期13-18,共6页
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂和La高掺杂锐钛矿型TiO2超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、分波态密度分布、能带分布、Mullkien电荷数、差分电荷密度和吸收光谱计算。结果表明,在本研究限... 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂和La高掺杂锐钛矿型TiO2超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、分波态密度分布、能带分布、Mullkien电荷数、差分电荷密度和吸收光谱计算。结果表明,在本研究限定的浓度范围内,La掺杂浓度越低锐钛矿型TiO2越稳定;La掺杂后锐钛矿型TiO2的离子键进一步增强,且最小禁带宽度变窄,吸收光谱发生红移现象;当La掺杂质量分数分别为10.14%,19.01%时,最小带隙均约为1.84 eV,高能区吸收光谱几乎相同。 展开更多
关键词 锐钛矿型TiO2 LA掺杂 禁带宽度 光学性质 第一性原理
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S高掺杂对锐钛矿TiO_2电子结构和红移影响的第一性原理研究 被引量：2
2
作者 侯清玉 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 2011年第3期197-203,共7页
基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂单胞和两种不同掺杂S原子浓度的锐钛矿TiO2模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布、差分电荷密度分布、集居数和吸收光谱的计算.结果发现:掺杂后... 基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂单胞和两种不同掺杂S原子浓度的锐钛矿TiO2模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布、差分电荷密度分布、集居数和吸收光谱的计算.结果发现:掺杂后O原子2p态、S原子3p态和Ti原子3d态在导带内发生了强烈的杂化耦合作用,Ti原子3d态的电子向S原子3p态转移,引起导带下移;O原子2p态和S原子3p态在价带中杂化耦合作用,引起价带上移,引起了带隙变窄发生红移现象,同时,高掺杂S原子浓度越高红移越显著,计算结果与实验结果相一致. 展开更多
关键词 S高掺杂锐钛矿TiO2 电子结构 红移 第一性原理
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Hf／Ta／W单掺锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质的第一性原理研究
3
作者 方志平 夏桐 +2 位作者 雷博程 张丽丽 黄以能 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2406-2411,共6页
运用第一性原理赝势方法计算过渡金属X(Hf、Ta、W)单掺锐钛矿相TiO_2后的电子能带结构、态密度和光学性质。计算结果表明,X掺锐钛矿相TiO_2,使得掺杂后体系的体积增大,并随着X掺杂浓度的增加而增大;掺杂体系的禁带宽度都比纯TiO_2的要小... 运用第一性原理赝势方法计算过渡金属X(Hf、Ta、W)单掺锐钛矿相TiO_2后的电子能带结构、态密度和光学性质。计算结果表明,X掺锐钛矿相TiO_2,使得掺杂后体系的体积增大,并随着X掺杂浓度的增加而增大;掺杂体系的禁带宽度都比纯TiO_2的要小;由能带图可知,Ta、W单掺后,费米能级进入导带,说明这两种单掺体系属于N型半导体;随着不同浓度Hf、Ta、W的掺入,发现吸收光谱都发生了不同程度的红移,其中Ta、W掺杂体系的光响应范围覆盖了整个可见光区域,对比所有掺杂体系发现Ti_(0. 9375)W_(0. 0833)O_2在可见光区域的光响应能力最强,这些现象说明X的掺入大大提升了TiO_2光催化能力。 展开更多
关键词 锐钛矿TIO2 Hf/Ta/W掺杂 电子结构 光学性质 第一性原理
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