α-PbO2型TiO2电子结构的第一性原理计算

• 作者: 于梅花 刘卫平 吴秀玲 孟大维 章正杰 郑建平 陈洪
• 来源期刊: 矿物岩石
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高压相 α-PbO2型TiO2 电子结构 第一性原理
• 年，卷（期）: 2008,（3）
• 所属期刊栏目: 矿物岩石
• 页码范围: 14-18
• 页数: 5页
• 分类号: P574
• 字数: 4353字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-6872.2008.03.003

摘要

基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,从第一性原理计算的角度,应用GGA对TiO2的高压相α-PbO2型TiO2的晶格参数和电子结构作了比较系统的计算,得到优化后的晶格参数与实验值十分符合.电子结构计算表明α-PbO2型TiO2属于间接带隙半导体,其禁带宽度为2.47 eV,大于锐钛矿型TiO2计算的带隙值Eg=2.12eV,主要原因在于α-PbO2型TiO2结构具有较低的晶体对称性,并且其Ti-O平均键长更长,Ti与O离子的正负电荷数较少,Ti3d轨道与O2p轨道杂化程度较弱.在理论上确认对称性较低的高压矿物-α-PbO2型TiO2高压相的光催化效果不及常态相锐钛矿型TiO2好.