Y-Nb共掺杂金红石型TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

• 作者: 康翠萍 张云鹏 张蓉 杨志怀
• 来源期刊: 宝鸡文理学院学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 第一性原理 密度泛函理论 金红型TiO2 Y-Nb共掺杂
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 页码范围: 24-31
• 页数: 8页
• 分类号: O469
• 字数: 5163字
• 语种: 中文

摘要

目的 计算分析Y-Nb共掺杂对金红石型TiO2的微观结构、电子结构和光学性质的影响,为实验研究和实际应用提供理论依据.方法 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法.结果 Y掺杂后禁带宽度减小,出现受主能级并跨越了费米能级,低能区出现介电峰,价带主要由O 2p态、Ti 3d和Y 3p4d态共同构成;Nb掺杂后禁带宽度有所减小,价带和导带整体负移,但是对介电峰没有明显的影响;Y-Nb共掺杂的形成能最低,杂质原子引起了晶格结构的畸变,使得以Ti为中心和分别以Y、Nb为中心的氧八面体正负电荷中心分离,从而产生内偶极矩,有利于光生电子空穴对的分离.结论 Y-Nb共掺杂极大地减小了禁带的宽度,提高了金红石型TiO2对可见光吸收性,从而减少电子从价带跃迁到导带所需的能量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张蓉	西北工业大学理学院	50	547	13.0	22.0
2	杨志怀	西安理工大学材料学院	11	62	3.0	7.0
4	张云鹏	西安理工大学材料学院	50	342	11.0	16.0
7	康翠萍	宝鸡文理学院物理与信息技术系	11	16	2.0	4.0