同步辐射软X射线吸收谱与发射谱测定天然针铁矿能带结构

摘要：

天然半导体矿物由于成分、缺陷复杂,传统测试方法如紫外可见漫反射等难以准确测定其禁带宽度.本文以针铁矿为例,通过第一性原理计算得到纯针铁矿及掺Al针铁矿的电子结构.计算结果显示,纯针铁矿导带底与价带项均由Fe 3d与O 2p轨道组成,而当含杂质Al时,Al2p与O2p发生杂化参与了价带组成.在此基础上,利用同步辐射X射线氧的K边吸收谱与发射谱对纯针铁矿及天然针铁矿的能带结构进行了测定.结果表明,天然含Al的针铁矿禁带宽度为2.30 eV,小于纯针铁矿(2.57 eV).本研究提供了一种测定天然氧化物矿物禁带宽度的新方法,为深入研究天然半导体可见光催化活性产生机制提供了理论依据.

关键词：半导体矿物、针铁矿、同步辐射、吸收谱、发射谱、光催化

所属期刊栏目：35

分类号：P578.4+97;O72(矿物学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2014CB846001;国家自然科学基金重点项目41230103;国家自然科学基金项目41272003,41522201;National Basic Research Program of China2014CB846001;Key Project of the National Natural Science Foundation of China41230103;National Natural Science Foundation of China41272003,41522201

在线出版日期：2016-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：349-354