第一性原理计算C掺杂金红石型TiO2的磁性和光学性质

• 作者: 李东翔 李兴华 李瑞琴 覃信茂 郭笑天 闫万珺
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: C掺杂 TiO2 磁性 光学性质
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 1155-1161
• 页数: 7页
• 分类号: O469
• 字数: 3498字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2017.06.027

摘要

本文运用第一性原理GGA+U方法计算了C元素单/双掺杂金红石型TiO2的电子结构、磁性和光学性质.结果表明,C掺杂体系的晶格发生畸变和体积相应增大.单掺杂体系的磁矩为1.3μB,磁矩主要归因于杂质态引起的自旋电荷密度不平衡,杂质态主要由C-2p、O-2p和Ti-3d的态电子构成,且它们之间存在明显的杂化现象.双掺杂体系中C原子之间的反铁磁性耦合比铁磁性耦合更加稳定,但其磁矩为零.另外,随着掺杂浓度的增大,掺杂体系的带隙由2.58 eV增大到3.4 eV,且在可见光区域的光吸收效率明显增大.这表明带隙的减小可能不是光谱吸收增强的主要因素,而带隙中的杂质态极大地影响了光谱吸收效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭笑天	安顺学院数理学院	16	23	2.0	4.0
2	闫万珺	安顺学院电子与信息工程学院	30	66	5.0	7.0
3	李兴华	安顺学院数理学院	6	8	1.0	2.0
4	李瑞琴	安顺学院数理学院	10	11	1.0	3.0
5	李东翔	安顺学院数理学院	12	11	1.0	3.0
6	覃信茂	安顺学院电子与信息工程学院	11	16	3.0	4.0