(Mg,Cr)共掺LaFeO3基复合粉体的能带结构及其热辐射性能

摘要：

采用高温固相烧结法在1300℃反应2 h成功制备出钙钛矿型LaFe0.75 Cr0.25 O3和La0.75 Mg0.25 Fe0.75-Cr0.25 O3粉体材料.通过XRD、FT-IR、SEM、XPS和Upward IntegratIRTM等对材料的物相结构和近中红外波段的发射性能进行分析表征,并应用第一性原理计算分析了其电子结构,研究影响发射率的理论机制.研究表明,粉体在1～5μm波段的发射率都出现上升,但Cr单掺试样的吸收率增幅不大,而Mg-Cr共掺粉体增幅较大,在近红外波区的吸收率在0.9以上.究其原因在于,Cr单掺后晶体发生畸变,但不增加自由载流子的浓度,Mg-Cr共掺后畸变加剧且生成较多氧空位和小极化子,强化了自由载流子的吸收.Cr 3d轨道与O 2p所形成的杂化能级和在近费米能级导带区的Cr 3d轨道造成了粉体禁带宽度变窄,Mg虽然未直接作用于带隙值,但间接改变了B位元素的形态,产生了更多的小极化子,因此与LaFeO3禁带宽度值(3.817 eV)相比,Mg-Cr共掺(0.109 eV)减小幅度最大,Cr单掺(2.406 eV)次之.

关键词：铁酸镧、掺杂、红外发射率、禁带宽度

所属期刊栏目：40

分类号：O481.31(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金51564019,51674125

在线出版日期：2019-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1348-1358