宝鸡文理学院学报（自然科学版）
寶鷄文理學院學報（自然科學版）
보계문이학원학보（자연과학판）
JOURNAL OF BAOJI COLLEGE OF ARTS AND SCIENCE (NATURAL SCIENCE)
2014年
1期
24-31
,共8页
杨志怀%张云鹏%康翠萍%张蓉
楊誌懷%張雲鵬%康翠萍%張蓉
양지부%장운붕%강취평%장용
第一性原理%密度泛函理论%金红型TiO2%Y-Nb共掺杂
第一性原理%密度汎函理論%金紅型TiO2%Y-Nb共摻雜
제일성원리%밀도범함이론%금홍형TiO2%Y-Nb공참잡
目的 计算分析Y-Nb共掺杂对金红石型TiO2的微观结构、电子结构和光学性质的影响,为实验研究和实际应用提供理论依据.方法 采用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.结果 Y掺杂后禁带宽度减小,出现受主能级并跨越了费米能级,低能区出现介电峰,价带主要由O 2p态、Ti 3d和Y 3p4d态共同构成;Nb掺杂后禁带宽度有所减小,价带和导带整体负移,但是对介电峰没有明显的影响;Y-Nb共掺杂的形成能最低,杂质原子引起了晶格结构的畸变,使得以Ti为中心和分别以Y、Nb为中心的氧八面体正负电荷中心分离,从而产生内偶极矩,有利于光生电子空穴对的分离.结论 Y-Nb共掺杂极大地减小了禁带的宽度,提高了金红石型TiO2对可见光吸收性,从而减少电子从价带跃迁到导带所需的能量.
目的 計算分析Y-Nb共摻雜對金紅石型TiO2的微觀結構、電子結構和光學性質的影響,為實驗研究和實際應用提供理論依據.方法 採用基于密度汎函理論的第一性原理平麵波超軟贗勢計算方法.結果 Y摻雜後禁帶寬度減小,齣現受主能級併跨越瞭費米能級,低能區齣現介電峰,價帶主要由O 2p態、Ti 3d和Y 3p4d態共同構成;Nb摻雜後禁帶寬度有所減小,價帶和導帶整體負移,但是對介電峰沒有明顯的影響;Y-Nb共摻雜的形成能最低,雜質原子引起瞭晶格結構的畸變,使得以Ti為中心和分彆以Y、Nb為中心的氧八麵體正負電荷中心分離,從而產生內偶極矩,有利于光生電子空穴對的分離.結論 Y-Nb共摻雜極大地減小瞭禁帶的寬度,提高瞭金紅石型TiO2對可見光吸收性,從而減少電子從價帶躍遷到導帶所需的能量.
목적 계산분석Y-Nb공참잡대금홍석형TiO2적미관결구、전자결구화광학성질적영향,위실험연구화실제응용제공이론의거.방법 채용기우밀도범함이론적제일성원리평면파초연안세계산방법.결과 Y참잡후금대관도감소,출현수주능급병과월료비미능급,저능구출현개전봉,개대주요유O 2p태、Ti 3d화Y 3p4d태공동구성;Nb참잡후금대관도유소감소,개대화도대정체부이,단시대개전봉몰유명현적영향;Y-Nb공참잡적형성능최저,잡질원자인기료정격결구적기변,사득이Ti위중심화분별이Y、Nb위중심적양팔면체정부전하중심분리,종이산생내우겁구,유리우광생전자공혈대적분리.결론 Y-Nb공참잡겁대지감소료금대적관도,제고료금홍석형TiO2대가견광흡수성,종이감소전자종개대약천도도대소수적능량.
