Nd、N掺杂和Nd/N共掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构和光学性质的第一性原理研究

张季; 张德明; 殷绍唐

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采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了N掺杂,Nd掺杂,和Nd/N共掺杂对锐钛矿相TiO_2晶格参数、能带结构、电荷布居、电子态密度和光吸收性质的影响。结果表明,杂质的引入不同程度的改变了TiO_2的晶格参数,Nd的掺杂使TiO_6八面体畸变最大;N掺杂TiO_2使带隙宽度减小,且在价带顶出现杂质能级;Nd掺杂和Nd/N共掺杂不仅使TiO_2带隙宽度减小并在其价带和导带之间出现了空带,空带主要由Nd原子的4f轨道能级所贡献;由于禁带宽度的减小和杂质能级的出现使得掺杂后TiO_2的吸收光谱的吸收边向可见光方向移动,增加了物质对光吸收的响应范围。

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来源
《人工晶体学报》 |2017年第4期|722-727|共6页
作者
张季; 张德明; 殷绍唐;
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作者单位

安徽新华学院;

中国科学院安徽光学精密机械研究所;

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正文语种 chi
中图分类凝聚态物理学;
关键词
Nd掺杂; Ti; O2; 第一性原理; 电子结构; 光学性质;

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