Ni掺杂TiO2电子和几何结构的第一性原理研究

• 作者: 于智清 杨合 王逊 薛向欣
• 来源期刊: 材料与冶金学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Ni掺杂 掺杂方式 晶胞结构 态密度 第一性原理
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 材料
• 页码范围: 154-158
• 页数: 5页
• 分类号: O775
• 字数: 2953字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14186/j.cnki.1671-6620.2017.02.013

摘要

利用密度泛函理论框架下的第一性原理方法,对不同掺杂量、不同方式的Ni掺杂锐钛矿相TiO2(anatase TiO2:A-TiO2)的晶胞结构、缺陷形成能和态密度图像等进行了研究,并着重讨论了掺杂Ni离子周围配位场改变对体系电子结构的影响.结果表明,掺杂方式的不同对Ni-TiO2超晶胞的几何结构有较大影响.正是几何结构的变化导致掺杂Ni离子处于不同类型的晶体配位场之中,这是掺杂体系电子结构差异的本质原因.通过对掺杂体系形成能的比较,发现Ni掺杂TiO2的具体方式取决于晶体生长过程中的氧环境.通过对体系电子结构的研究,发现各种掺杂体系的禁带中都出现由Ni3d-O2p轨道杂化形成的杂质能级.Ni离子替代晶格Ti掺杂会使吸收光谱红移,而Ni的晶隙掺杂则使吸收光谱蓝移,且这种光谱吸收带边的差异会随掺杂浓度的增加而增大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛向欣	东北大学冶金学院	336	3113	24.0	40.0
2	杨合	东北大学冶金学院	97	866	17.0	25.0
3	于智清	东北大学冶金学院	8	19	3.0	4.0
5	王逊	沈阳建筑大学理学院	20	33	4.0	5.0