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Pr高掺杂浓度对锐钛矿TiO2的带隙和吸收光谱影响的研究

毛斐 侯清玉 赵春旺 郭少强

Pr高掺杂浓度对锐钛矿TiO2的带隙和吸收光谱影响的研究

毛斐, 侯清玉, 赵春旺, 郭少强
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  • 目前,Pr掺杂对锐钛矿TiO2带隙和吸收光谱研究结果存在相反的结论,红移和蓝移两种实验结果都有文献报道. 为解决这个矛盾,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯的和不同浓度Pr高掺杂锐钛矿TiO2的电子结构和吸收光谱进行了计算. 计算结果表明,与纯锐钛矿TiO2相比较,Pr掺杂后,掺杂量越增加,掺杂体系各原子电荷量越减小,掺杂体系总能量越高,形成能越大,稳定性越下降,带隙越窄,吸收光谱红移现象越显著,吸收强度越强. 计算结果与实验结果相一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: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.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-22
  • 修回日期:  2013-11-23
  • 刊出日期:  2014-03-05

Pr高掺杂浓度对锐钛矿TiO2的带隙和吸收光谱影响的研究

  • 1. 内蒙古工业大学理学院, 呼和浩特 010051
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: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.

摘要: 目前,Pr掺杂对锐钛矿TiO2带隙和吸收光谱研究结果存在相反的结论,红移和蓝移两种实验结果都有文献报道. 为解决这个矛盾,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯的和不同浓度Pr高掺杂锐钛矿TiO2的电子结构和吸收光谱进行了计算. 计算结果表明,与纯锐钛矿TiO2相比较,Pr掺杂后,掺杂量越增加,掺杂体系各原子电荷量越减小,掺杂体系总能量越高,形成能越大,稳定性越下降,带隙越窄,吸收光谱红移现象越显著,吸收强度越强. 计算结果与实验结果相一致.

English Abstract

参考文献 (26)

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