发光学报
髮光學報
발광학보
CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE
2007年
1期
1-6
,共6页
李志阳%周昌杰%林伟%吴启辉%康俊勇
李誌暘%週昌傑%林偉%吳啟輝%康俊勇
리지양%주창걸%림위%오계휘%강준용
第一性原理%V2O5%Li嵌入%电子结构%光学性质
第一性原理%V2O5%Li嵌入%電子結構%光學性質
제일성원리%V2O5%Li감입%전자결구%광학성질
first-principles calculation%V2O5%Li intercalation%electronic structure%optical properties
采用第一性原理局域密度近似法计算了V2O5的电子态密度和能带结构以及Li嵌入后对其电子结构和光学性质的影响.计算结果表明,V2O5是间接带隙半导体,Li的嵌入并没有改变其电子的跃迁方式.但Li的嵌入使得V2O5导带能量下移,禁带宽度减小,导带中原有的劈裂被分裂的能级填满;同时致使价带出现展宽.电子态密度计算结果表明Li的嵌入对临近的O和V的电子结构有较大的影响.Li 2s电子的注入提高了V2O5的费米能级并导致其进入导带.由于价带中的电子只能跃迁到费米能级以上的导带空能级,这致使体系实际的光学带隙增大.同时随着Li注入量的进一步增加,价带的展宽更为明显,费米能级亦呈升高的趋势,使得光学带隙随着Li注入量的增加而增大.
採用第一性原理跼域密度近似法計算瞭V2O5的電子態密度和能帶結構以及Li嵌入後對其電子結構和光學性質的影響.計算結果錶明,V2O5是間接帶隙半導體,Li的嵌入併沒有改變其電子的躍遷方式.但Li的嵌入使得V2O5導帶能量下移,禁帶寬度減小,導帶中原有的劈裂被分裂的能級填滿;同時緻使價帶齣現展寬.電子態密度計算結果錶明Li的嵌入對臨近的O和V的電子結構有較大的影響.Li 2s電子的註入提高瞭V2O5的費米能級併導緻其進入導帶.由于價帶中的電子隻能躍遷到費米能級以上的導帶空能級,這緻使體繫實際的光學帶隙增大.同時隨著Li註入量的進一步增加,價帶的展寬更為明顯,費米能級亦呈升高的趨勢,使得光學帶隙隨著Li註入量的增加而增大.
채용제일성원리국역밀도근사법계산료V2O5적전자태밀도화능대결구이급Li감입후대기전자결구화광학성질적영향.계산결과표명,V2O5시간접대극반도체,Li적감입병몰유개변기전자적약천방식.단Li적감입사득V2O5도대능량하이,금대관도감소,도대중원유적벽렬피분렬적능급전만;동시치사개대출현전관.전자태밀도계산결과표명Li적감입대림근적O화V적전자결구유교대적영향.Li 2s전자적주입제고료V2O5적비미능급병도치기진입도대.유우개대중적전자지능약천도비미능급이상적도대공능급,저치사체계실제적광학대극증대.동시수착Li주입량적진일보증가,개대적전관경위명현,비미능급역정승고적추세,사득광학대극수착Li주입량적증가이증대.
The density of states and band structures of α-V2O5 and Li-intercalated V2O5 (LixV2O5, x= 0.5 and 1.0) have been studied using a first-principles calculation based on density function theory with the local density approximation. The results indicate that V2O5 is an indirect-gap semiconductor; the intercalation of Li will not change its way of electron transition. While, the intercalation of Li lowers the energy of conduction band, and then narrows the band gap. At the same time, due to the intercalation of Li, the split-off in the conduction band of V2O5 disappears because of the split of conduction band. The Fermi level of LixV2O5 increases dramatically due to the electron transfer from Li 2s to the V2O5 host, which is probably the main reason why the optical band-gap augments with the Li intercalation.