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高氧空位浓度对金红石TiO2导电性能影响的第一性原理研究

侯清玉 乌云格日乐 赵春旺

高氧空位浓度对金红石TiO2导电性能影响的第一性原理研究

侯清玉, 乌云格日乐, 赵春旺
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  • 采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了 纯的和不同高氧空位浓度金红石型TiO2-x (x=0, 0.083, 0.125, 0.167, 0.25)超胞的能带结构分布、态密度分布.同时, 采用局域密度近似+U方法调准了带隙.结果表明, 高氧空位浓度越高, 金红石型TiO2的最小带隙越变窄、电子有效质量越减小, 自由电子浓度越高, 电子迁移率越低、电导率越低.计算结果与实验结果的变化趋势相符合.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51261017);教育部春晖计划和内蒙古自治区高 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:  2012-10-15
  • 修回日期:  2013-05-10
  • 刊出日期:  2013-08-20

高氧空位浓度对金红石TiO2导电性能影响的第一性原理研究

  • 1. 内蒙古工业大学理学院物理系, 呼和浩特 010051;
  • 2. 内蒙古化工职业学院化学工程系, 呼和浩特 010071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51261017)

    教育部春晖计划和内蒙古自治区高 等学校科学研究项目(批准号: NJZZ13099)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了 纯的和不同高氧空位浓度金红石型TiO2-x (x=0, 0.083, 0.125, 0.167, 0.25)超胞的能带结构分布、态密度分布.同时, 采用局域密度近似+U方法调准了带隙.结果表明, 高氧空位浓度越高, 金红石型TiO2的最小带隙越变窄、电子有效质量越减小, 自由电子浓度越高, 电子迁移率越低、电导率越低.计算结果与实验结果的变化趋势相符合.

English Abstract

参考文献 (18)

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