稀土元素(Ce/Nd/Eu/Gd)与N共掺金红石相TiO2的第一性原理研究

• 作者: 张丽丽 张晓旭 张航 彭彩云 马梅 黄以能
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 金红石相TiO2 稀土元素 共掺杂 第一性原理
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 344-351
• 页数: 8页
• 分类号: O469
• 字数: 5197字
• 语种: 中文

摘要

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,计算分析了纯金红石相TiO2,Ce、Nd、Eu和Gd四种稀土元素单掺杂金红石相TiO2,以及与N共掺金红石相TiO2的晶体结构、电子结构和光学性质.由掺杂前后的结果分析发现,掺杂后晶胞膨胀,晶格发生畸变;费米能级上移进入导带,导带底部引入杂质能级,提高了掺杂体系的电导率和对可见光的响应;光学性质、介电函数和吸收谱掺杂体系峰值比纯TiO2小,反射谱和能量损耗谱出现红移现象.