金属及非金属元素掺杂(TiO2)12量子环的电子性质的密度泛函理论研究

人工晶体学报, 2015, 44(7): 1832-1860.

金属及非金属元素掺杂(TiO2)12量子环的电子性质的密度泛函理论研究

白晓慧 ^1, , 郑文文 ^2, , 邵长金 ^3, , 杨振清 ^4,

1.中国石油大学(北京)理学院表面物理实验室,北京,102249

2.中国石油大学(北京)理学院表面物理实验室,北京,102249

3.中国石油大学(北京)理学院表面物理实验室,北京,102249

4.中国石油大学(北京)理学院表面物理实验室,北京,102249

基金项目: 中国石油大学(北京)优秀青年教师研究项目(2462015YQ0603)

关键词： (TiO2)12量子环 , 密度泛函理论 , 掺杂 , 能隙

Electronic Property Studies of Metal and Non-metal Elements Doped (TiO2) 12 Quantum Ring by Density Functional Theory

Keywords： (TiO2) 12 quantum ring , density functional theory , doping , energy gap

采用基于密度泛函理论(DFT)中广义梯度近似(GGA)的PBE交换关联能函数,研究了新型(TiO2) 12量子团簇环结构.在此结构的基础上,分别采用过渡金属元素Cr、Mo、V、Nb与氧族元素S、Se、Te对其进行掺杂,计算并分析了掺杂前后量子环的几何结构、平均结合能、能级结构及电子云密度分布等属性.计算结果表明:除了Te的掺杂结果有轻微变形外,其它的掺杂结果结构都保持得较好,其中采用V和Nb掺杂的结构最为稳定,平均结合能最高.且所有掺杂结果能隙均有所减小,其中Te的掺杂结果能隙最小,仅为1.12 eV.除此之外,Cr和Mo的掺杂结果能隙也很小,均约为1.2 eV,且结构较为稳定.

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金属及非金属元素掺杂(TiO2)12量子环的电子性质的密度泛函理论研究

Electronic Property Studies of Metal and Non-metal Elements Doped (TiO2) 12 Quantum Ring by Density Functional Theory

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