Nb高掺杂量对锐钛矿TiO2导电和光学性能影响?

摘要：

目前,在Nb高掺杂量摩尔数分别为0.050和0.0625的条件下,对掺杂体系锐钛矿TiO2电阻最低存在相反的两种实验结果都有文献报道.为解决这个矛盾,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,计算了纯的单胞和三种不同Nb高掺杂量对锐钛矿Ti1?xNbxO2(x=0.03125,0.050,0.0625)超胞的能带结构分布、态密度分布和光学性质.结果表明,在本文限定掺杂量的条件下, Nb掺杂量越增加,掺杂体系的体积越增加,总能量越升高,稳定性越下降,形成能越升高,掺杂越难,相对自由电子浓度越增加,电子有效质量越增加,电子迁移率越减小,电子电导率越减小,最小光学带隙越变宽,吸收光谱和反射率向低能方向移动越显著,透射率越增加.计算结果与实验结果相吻合.

关键词：Nb高掺杂量锐钛矿TiO2、电子结构、光电性能、第一性原理

分类号：O4 ;TB3

资助基金：国家自然科学基金61366008,51261017;教育部“春晖计划”项目和内蒙古自治区高等学校科学研究项目批准号:NJZZ13099资助的课题.* Project was supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .6136600851261017;the”Spring Sunshine” Project of Ministry of Education of Chinaand the College Science Research Project of Inner Mongolia Autonomous Region Grant No. NJZZ13099. All the calculations were carried out at the Network Information and Computing Center of Beijing University of Aeronautics and Astronaut

在线出版日期：2015-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：017201-1-017201-8