Y-Nb共掺杂金红石型TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究* (2014年)

目的 计算分析Y-Nb共掺杂对金红石型TiO2的微观结构、电子结构和光学性质的影响，为实验研究和实际应用提供理论依据。方法 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法。结果 Y掺杂后禁带宽度减小，出现受主能级并跨越了费米能级，低能区出现介电峰，价带主要由O 2p态、Ti 3d和Y 3p4d态共同构成；Nb掺杂后禁带宽度有所减小，价带和导带整体负移，但是对介电峰没有明显的影响；Y-Nb共掺杂的形成能最低，杂质原子引起了晶格结构的畸变，使得以Ti为中心和分别以Y、Nb为中心的氧八面体正负电荷中心分