Magnli相亚氧化钛的莫特相变和磁电性能的模拟计算

侯清玉; 乌云; 赵春旺

doi:10.7498/aps.62.237102

摘要

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，构建纯的单胞与金红石型和锐钛矿型TiO1.9375超胞模型，并对模型进行了几何结构优化、能带结构分布和态密度分布的计算. 结果表明，与纯的单胞相比，金红石和锐钛矿Magnli相TiO1.9375体系体积均变大，稳定性略下降，而且都发生了莫特相变. 其中锐钛矿Magnli相亚氧化钛表现没有磁性，金红石Magnli相亚氧化钛有磁性. 锐钛矿Magnli相亚氧化钛的导电性能比金红石Magnli相亚氧化钛强. 计算结果与实验结果相一致.

关键词:

Abstract

The pure and Magnli phase titanium suboxides for both rutile and anatase supercell models of TiO1.9375 were structured by using first-principles plane-wave ultrasoft pseudopotential method based on the density functional theory; the geometry optimizations, the band structures, and density of states of these models were calculated. Results show that the volumes become greater for Magnli phase titanium suboxides in both rutile and anatase; meanwhile, the stability may reduce slightly, leading to a Mott transition. The nonmagnetic property of anatase titanium suboxides, and the magnetic property of rutile titanium suboxides, as wall as the conductive property of anatase titanium suboxides are higher than rutile titanium suboxides, in agreement with the experimental results.

Keywords:

作者及机构信息

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：61366008，51261017）、教育部春晖计划资助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.

Authors and contacts

1.
College of Sciences, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China;

2.
Chemistry department, Inner Mongolia Vocational College of chemistry Engineering, Hohhot 010071, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61366008, 51261017), the Spring Sunshine Plan Fund of the Ministry of Education, China, and the College Science Research Project of Inner Mongolia Autonomous Region, China (Grant No. NJZZ13099).

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