| N掺杂和N-V共掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 徐金荣,王影,朱兴凤,李平,张莉. N掺杂和N-V共掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究[J]. 物理学报, 2012, 61(20): 410-415 |
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| 作者姓名： | 徐金荣 王影 朱兴凤 李平 张莉 |
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| 作者单位： | 1. 安徽建筑工业学院数理系,合肥,230601
2. 南京师范大学物理科学与技术学院,南京,210097 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金，安徽省优秀青年人才基金，安徽建筑工业学院青年科研专项项目( |
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| 摘 要： | 采用基于密度泛函理论的投影缀加平面波方法和广义梯度近似加Hubbard参数的似近,研究了锐钛矿相TiO2,N掺杂TiO2和N-V共掺杂TiO2体系的基态原子构型、电子结构.结果表明,N掺杂后,其晶胞体积比末掺杂时要略微增大,基态构型并未发生明显变化,而N-V共掺杂时,对称性被破坏,V原子向N原子附近靠近.计算得到的锐钛矿相TiO2带隙Egap为3.256 eV,与实验值3.23 eV非常接近.N掺杂TiO2带隙降低了0.4 eV,而N-V共掺杂带隙降低至2.555 eV.此外,N-V共掺杂会在价带顶和导带底之间形成受主和施主能级,这种能级对光生电子-空穴对的分离是非常有利的,降低了再次复合的概率.因此,N-V共掺杂TiO2可以有效地提升TiO2作为光催化剂的催化能力.
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| 关 键 词： | 密度泛函 广义梯度近似加Hubbard参数似近 掺杂 电子结构 |
First-principles study of N-doped and N-V co-doped anatase TiO2 |
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| Xu Jin-Rong,Wang Ying,Zhu Xing-Feng,Li Ping,Zhang Li. First-principles study of N-doped and N-V co-doped anatase TiO2[J]. Acta Physica Sinica, 2012, 61(20): 410-415 |
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| Authors: | Xu Jin-Rong Wang Ying Zhu Xing-Feng Li Ping Zhang Li |
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| Affiliation: | 1)) 1)(Department of Mathematics and Physics,Anhui University of Architecture,Hefei 230601,China) 2)(School of Physics and Technology,Nanjing Normal University,Nanjing 210097,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | density functional theory GGA+U doped electronic structure |
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