镧系元素掺杂TiO2的电子和光学特性的第一性原理计算

论文摘要

基于密度泛函理论的第一性原理局部密度近似法,结合Hubbard U校正（LDA+U）,研究了镧系元素掺杂的锐钛矿型TiO2的取代能、热力学电荷跃迁能级和光学性质.除La之外的所有镧系元素,在掺杂时向主带隙中引入杂质态.所得取代能表明了镧系元素掺杂TiO2的可行性.同时预测了最佳掺杂比例约为3%,由Ce、Nd、Sm、Gd或Tm掺杂引入的掺杂能级具有负U特性.另外,所得热力学跃迁能级预测了Lu在主带隙内不发生电荷跃迁.算出的光吸收系数表明镧系元素掺杂可使TiO2具有可见光吸收性能.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈岩,宋有涛,吴琼,王君

关键词: 锐钛矿,镧系元素,二氧化钛

来源: 原子与分子物理学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 辽宁大学环境学院,辽宁大学化学院

基金: 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2015ZX07202-012)

分类号: TQ134.11

页码: 151-159

总页数: 9

文件大小: 2212K

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