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氮铁共掺锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

高攀 柳清菊 张学军

氮铁共掺锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

高攀, 柳清菊, 张学军
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  • 本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了N,Fe共掺杂TiO2的晶体结构、电子结构和光学性质.研究表明,N,Fe共掺杂TiO2的晶格体积、原子间的键长及原子的电荷量发生变化,导致晶体中产生八面体偶极矩,并因此光生电子-空穴对有效分离,提高TiO2的光催化活性;N,Fe共掺杂同时在导带底和价带顶形成了杂质能级,使TiO2的禁带宽度变窄,光吸收带边红移到可见光区,这些杂质能级可以降低光生载流子的复合概率,提高Ti
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50862009)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-10-13
  • 修回日期:  2009-11-15
  • 刊出日期:  2010-07-15

氮铁共掺锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

  • 1. (1)云南大学物理科学技术学院,云南省高校纳米材料与技术重点实验室,昆明 650091; (2)云南大学物理科学技术学院,云南省高校纳米材料与技术重点实验室,昆明 650091; 湖南城市学院物理与电信工程系,益阳 413000
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50862009)资助的课题.

摘要: 本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了N,Fe共掺杂TiO2的晶体结构、电子结构和光学性质.研究表明,N,Fe共掺杂TiO2的晶格体积、原子间的键长及原子的电荷量发生变化,导致晶体中产生八面体偶极矩,并因此光生电子-空穴对有效分离,提高TiO2的光催化活性;N,Fe共掺杂同时在导带底和价带顶形成了杂质能级,使TiO2的禁带宽度变窄,光吸收带边红移到可见光区,这些杂质能级可以降低光生载流子的复合概率,提高Ti

English Abstract

参考文献 (48)

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