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N掺杂锐钛矿TiO2电子结构的第一性原理研究

徐 凌 唐超群 戴 磊 唐代海 马新国

N掺杂锐钛矿TiO2电子结构的第一性原理研究

徐 凌, 唐超群, 戴 磊, 唐代海, 马新国
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  • 为了研究N掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构的影响,进而揭示N掺杂导致锐钛矿型TiO2的禁带宽度变小的机理,对N掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究. 通过对能带、态密度及电子分布密度图的分析,发现在N掺杂后,N原子与Ti原子在导带区,发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向N原子2p轨道发生移动,使得导带降低了,从而使得TiO2导带的禁带宽度变小.理论预测可以发生红移现象,与实验结果对比分析,理论与实验基本相符.
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-05-19
  • 修回日期:  2006-06-13
  • 刊出日期:  2007-01-05

N掺杂锐钛矿TiO2电子结构的第一性原理研究

  • 1. 华中科技大学物理系,武汉 430074

摘要: 为了研究N掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构的影响,进而揭示N掺杂导致锐钛矿型TiO2的禁带宽度变小的机理,对N掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究. 通过对能带、态密度及电子分布密度图的分析,发现在N掺杂后,N原子与Ti原子在导带区,发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向N原子2p轨道发生移动,使得导带降低了,从而使得TiO2导带的禁带宽度变小.理论预测可以发生红移现象,与实验结果对比分析,理论与实验基本相符.

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