3d过渡金属掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究 |
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作者姓名: | 赵宗彦 柳清菊 张瑾 朱忠其 |
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作者单位: | 云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南大学,昆明,650091 |
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基金项目: | 教育部跨世纪优秀人才培养计划;教育部科学技术研究重点项目;云南省自然科学基金 |
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摘 要: | 采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了纯锐钛矿相TiO2及掺杂3d过渡金属TiO2的几何、电子结构及光学性质. 计算结果表明掺杂能级的形成主要是掺杂过渡金属3d轨道的贡献,掺杂能级在禁带中的位置是决定TiO2吸收带边能否出现红移的重要因素. Cr,Mn,Fe,Ni,Co,Cu掺杂使TiO2的吸收带边产生红移,并在可见光区有一定的吸收系数; Sc,Zn掺杂使TiO2的吸收带边产生蓝移,但在可见光区有较大的吸收系数;掺V不但使TiO2的吸收带边产生红移,增强了在紫外光区的光吸收,而且在可见光区有非常大的吸收系数.
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关 键 词: | 锐钛矿相TiO2 3d过渡金属掺杂 第一性原理 光学性质 |
文章编号: | 1000-3290/2007/56(11)/6592-08 |
收稿时间: | 2006-12-26 |
修稿时间: | 2006-12-26 |
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