Ce和O空位共掺杂TiO2的电子结构与光学性质

• 作者: 周诗文 庾名槐 彭平 袁珍 郭惠 陈文钦
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Ce掺杂 O空位 锐钛矿相TiO2 电子结构 第一性原理
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 216-225
• 页数: 10页
• 字数: 6580字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20181946

摘要

采用基于密度泛函理论加U的计算方法,研究了Ce和O空位单(共)掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构和光吸收性质.计算结果表明,Ce和O空位共掺杂TiQ的带隙中出现了杂质能级,且带隙窄化为2.67 eV,明显比纯TiO2和Ce,O空位单掺杂TiO2的要小,因而可提高TiO2对可见光的响应能力,使TiO2的光吸收范围增加.光吸收谱显示,掺杂后TiO2的光吸收边发生了显著红移;在400.0-677.1 nm的可见光区,共掺杂体系的光吸收强度显著高于纯TiO2和Ce单掺杂TiO2,而略低于O空位单掺杂TiO2.此外,Ce掺杂TiO2中引入O空位后,TiO2的导带边从-0.27 eV变化为-0.32 eV,这表明TiO2的导带边的还原能力得到了加强.计算结果为Ce和O空位共掺杂TiO2在可见光光解水方面的进一步研究提供了有力的理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭平	湖南大学材料科学与工程学院	89	789	15.0	22.0
2	庾名槐	海南大学材料与化工学院	10	11	1.0	3.0
3	陈文钦	海南大学材料与化工学院	15	39	3.0	6.0
4	周诗文	海南大学材料与化工学院	18	44	4.0	6.0
5	袁珍	海南大学材料与化工学院	4	5	1.0	2.0
6	郭惠	海南大学材料与化工学院	10	3	1.0	1.0