C掺杂锐钛矿相TiO_2吸收光谱的第一性原理研究

徐凌; 唐超群; 钱俊

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C掺杂锐钛矿相TiO_2吸收光谱的第一性原理研究

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运用第一性原理,对C掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构进行了研究,从能带结构理论解释了C掺杂TiO_2吸收光谱的一些实验现象.发现在C掺杂后的锐钛矿相TiO_2的禁带宽度增大,并且在带隙中出现了杂质能级,这些杂质能级主要是由C 2p轨道上的电子构成的,它们之间是独立的,正是这些独立的杂质能级使TiO_2掺杂后可以发生可见光响应.价带上的电子可以吸收一定能量的光子跃迁到杂质能级,而杂质能级上的电子也可以吸收一定能量的光子跃迁到导带,所以从理论上可以计算出掺杂后的TiO_2在可见光范围内存在两个吸收边,与实验中所得到的现象相一致.

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来源
《物理学报》 |2010年第4期|2721-2727|共7页
作者
徐凌; 唐超群; 钱俊;
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作者单位

华中科技大学物理学院,武汉,430074;

华中科技大学物理学院,武汉,430074;

武汉大学印刷与包装系,武汉,430072;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
C掺杂; 锐钛矿TiO_2; 能带结构; 吸收光谱;

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