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碳-锌共掺杂锐钛矿相TiO2 电子结构与光学性质的第一性原理研究

王寅 冯庆 王渭华 岳远霞

碳-锌共掺杂锐钛矿相TiO2 电子结构与光学性质的第一性原理研究

王寅, 冯庆, 王渭华, 岳远霞
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-15
  • 修回日期:  2012-05-08

碳-锌共掺杂锐钛矿相TiO2 电子结构与光学性质的第一性原理研究

  • 1. 重庆师范大学光学工程重点实验室, 重庆 400047
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金 (批准号:61106129)资助的课题.

摘要: 近年来的理论和实验研究表明,通过不同离子共掺杂TiO2是减小其禁带宽度的一种有效方法.本文采用基于第一性原理的平面波超软赝势方法研究了C和Zn共掺杂TiO2的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明C-Zn共掺杂导致导带相对Fermi能级发生了明显的下降,同时在TiO2的导带下方与价带上方形成了新的杂质能级,使TiO2的禁带宽度变小, TiO2的光学吸收带边产生红移. 杂质能级可以降低光激发产生的电子-空穴对的复合概率, 提高TiO2的光催化效率. 此外, 掺杂后TiO2在可见光区的吸收系数有明显增加, 能量损失也明显减小.

English Abstract

参考文献 (19)

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