3d过渡金属掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

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.

关键词：锐钛矿相TiO2、3d过渡金属掺杂、第一性原理、光学性质

所属期刊栏目：56

分类号：O6(化学)

资助基金：教育部跨世纪优秀人才培养计划NCET-04-0915;教育部科学技术研究重点项目205147;云南省自然科学基金2005E0007M

在线出版日期：2008-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：6592-6599