第一性原理计算Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构

作者：郑树凯; 吴国浩; 刘磊; 王芳

来源：宁夏大学学报(自然科学版), 2013, (02): 132-135+140.

• Zr/S共掺杂
• 第一性原理
• 电子结构 Zr/S codoping
• first-principles
• electronic structure

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO2的晶格参数、电荷布居、能带结构、电子分态密度和吸收光谱进行了计算.计算结果表明:Zr/S共掺杂导致锐钛矿相TiO2的晶格畸变使其体积变大,共掺杂时Zr和S的电荷布居数与单掺杂前的布居数略有不同;Zr/S共掺杂还导致锐钛矿相TiO2的禁带宽度变大0.1eV,达到2.30eV,但是由于Zr/S共掺杂在TiO2禁带之内引入了杂质能级,这些杂质能级可以作为电子跃迁的"台阶"而降低电子从价带跃迁到导带所需的激发光子能量,这有可能是实验上制备的Zr/S共掺杂TiO2具有较高光催化活性的内在原因.

• 出版日期2013
• 单位河北大学