P掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理计算

• 作者: 刘磊 吴国浩 郑树凯*
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: P掺杂 锐钛矿相TiO2 第一性原理
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 页码范围: 86-92
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.043102

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理对不同P掺杂形式(P替位Ti, P替位O,间隙P)的锐钛矿相TiO2的晶格常数、电荷布居、能带结构、分态密度和吸收光谱进行了计算.结果表明, P替位Ti时, TiO2体积减小, P替位O和间隙P的存在使TiO2的体积膨胀;替位Ti的P和间隙P均有不同程度的氧化,而替位O的P带有负电荷.三种P掺杂形式均导致锐钛矿相TiO2禁带宽度的增大,并在TiO2禁带之内引入了掺杂局域能级. P掺杂导致TiO2禁带宽度增大的程度依次为:间隙P>P替位Ti>P替位O.吸收光谱的计算结果表明, P替位Ti并不能增强TiO2的可见光吸收能力,但间隙P的存在大幅提高了TiO2的可见光光吸收能力,间隙P有可能是造成实验上P掺杂增强锐钛矿相TiO2光催化活性的重要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘磊	河北大学电子信息工程学院河北大学计算材料研究中心	45	218	9.0	13.0
2	吴国浩	河北大学电子信息工程学院河北大学计算材料研究中心	17	77	5.0	8.0
3	郑树凯*	河北大学电子信息工程学院河北大学计算材料研究中心	1	25	1.0	1.0