第一原理研究LuPO4中氧空位的性质

• 作者: 付明雪 刘廷禹 姚舒安 李金 鲁晓晓
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 第一性原理 LuPO4 氧空位 过渡态搜索
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 879-884
• 页数: 6页
• 分类号: O77
• 字数: 2839字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20180431

摘要

磷酸结构的晶体在掺杂二价阳离子后容易形成产生焦磷酸结构(P2O7)4–,这种含有焦磷酸结构的氧化物材料十分适合做质子导体、燃料电池、气体传感器以及陶瓷膜等.本文利用第一性原理研究了LuPO4晶体中氧空位的结构性质,结果显示当氧空位带二价正电时,会引发氧空位周围原子奇特的畸变,形成焦磷酸结构.为了解释这种结构畸变的机理,本文利用过渡态搜索计算了结构变化过程中势能面的变化情况,正一价氧空位形成焦磷酸结构需要越过2.4 eV的势垒,而正二价氧空位形成焦磷酸结构则不需要越过任何势垒,因此很容易形成焦磷酸结构.最后给出氧空位不同带电态的晶格结构、电子态密度以及电荷密度分布等基本物理性质,氧空位处于正二价态结构下,氧空位附近的P原子与O原子成键,又由于O原子有较强的电负性,P的s轨道电子向O的p轨道转移.P的s、p轨道在禁带中出现了与总态密度对应的缺陷能级,结果表明带正二价氧空位的晶体性质发生了明显变化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘廷禹	上海理工大学理学院	55	124	5.0	7.0
2	李金	上海理工大学理学院	3	0	0.0	0.0
3	姚舒安	上海理工大学理学院	1	0	0.0	0.0
4	付明雪	上海理工大学理学院	3	0	0.0	0.0
5	鲁晓晓	上海理工大学理学院	3	0	0.0	0.0