GGA+U的方法研究Ag掺杂浓度对ZnO带隙和吸收光谱的影响?

• 作者: 侯清玉 许镇潮
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Ag掺杂ZnO 第一性原理 电子结构 吸收光谱
• 年，卷（期）: 2015,（15）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 157101-1-157101-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.157101

摘要

目前,当Ag掺杂ZnO摩尔数为0.0208—0.0278的范围内, Ag掺杂对ZnO吸收光谱影响的实验研究均有文献报道,但是,有两种不同的实验结果,掺杂体系吸收光谱红移或蓝移两种相悖的报道.为了解决本问题,本文采用自旋密度泛函理论(DFT)框架下的广义梯度近似(GGA+U )平面波赝势方法,构建三种Zn1?xAgxO (x=0, x=0.0278, x=0.0417)模型,分别对所有模型进行几何结构优化和能量计算.结果表明,与纯的ZnO布居值和Zn—O的键长相比,掺杂体系布居值减小、Ag—O键长增加、共价键减弱、离子键增强.当Ag掺杂ZnO摩尔数为0.0278—0.0417的范围内, Ag掺杂量越增加、O原子2p轨道、Zn原子的4s,3d轨道电荷数不变、Ag原子的5s轨道电荷数越增加、Ag原子的4d轨道电荷数越减小、掺杂体系晶格常数越增加、体积越增加、总能量越增加、稳定性越下降、形成能越下降、掺杂越难、掺杂体系的带隙越变窄、吸收光谱红移越显著.计算结果与实验结果相一致.并且合理解释了存在的问题.这对设计和制备Ag掺杂ZnO体系的光催化剂有一定的理论指导作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	侯清玉	内蒙古工业大学理学院	43	191	7.0	9.0
2	许镇潮	内蒙古工业大学理学院	4	14	2.0	3.0