纤铁矿型TiO2纳米片层结构的稳定性与电子结构研究

• 作者: 倪晓宇 吕辉 宋振 徐国旺 王贝 马新国 黄楚云
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光催化 二氧化钛 纤铁矿型 电子结构
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 124-129
• 页数: 6页
• 分类号: O485
• 字数: 4344字
• 语种: 中文
• DOI: 103969/j.issn.1000-0364.2017.02.019

摘要

采用平面波超软赝势方法研究了纤铁矿型TiO2纳米片层结构的稳定性和电子结构.结果显示该结构具有较高的稳定性,其带隙比锐钛矿型TiO2要大0.59 eV,带隙内没有出现表面态.通过对空位缺陷形成能的比较,结果显示这在还原性气氛下纤铁矿型TiO2纳米片层表面Ti空位的形成能明显低于O空位的形成能,确定出最容易出现的缺陷是-4价的Ti空位,该空位缺陷的出现会使带隙中产生表面缺陷态.与体相内缺陷不同,表面缺陷态可以促进电子和空穴的分离,这些发现可以合理的解释最近的实验结果.