基于密度泛函理论的第一性原理,采用了广义梯度近似(GGA)处理交换相关势,用Wien2k软件计算了SnO2超晶格掺杂单层Mn、双层Mn及Fe、Mn共掺情况下的态密度、能带结构、光学性质.结果表明SnO2超晶格单掺Mn时,材料表现为半金属性,这是由于Mn-3d与O-2p的耦合作用,而双层Mn掺杂时仅有O-2p提供.随Mn掺杂层数的增加,其光学性质在低能级处的峰值增大,光学吸收边发生红移,材料透光性能增强.当Fe、Mn共掺时,态密度向低能方向移动,能带结构在Fermi能级附近出现自旋极化,材料表现为半金属性,这是由于Fe与Mn强烈耦合所致.材料的吸收谱、反射谱、能量损失图谱变化趋势一致,但共掺杂比单掺时各谱更向低能方向移动.
参考文献
| [1] | Roman LS;Valaski R;Canestraro CD;Magalhaes ECS;Persson C;Ahuja R;da Silva EF;Pepe I;da Silva AF .Optical band-edge absorption of oxide compound SnO2[J].Applied Surface Science: A Journal Devoted to the Properties of Interfaces in Relation to the Synthesis and Behaviour of Materials,2006(15):5361-5364. |
| [2] | Aukkaravittayapun S;Wongtida N;Kasecwatin T;Charojrochkul S;Unnanon K;Chindaudom P .Large scale F-doped SnO2 coating on glass by spray pyrolysis[J].Thin Solid Films: An International Journal on the Science and Technology of Thin and Thick Films,2006(1):117-120. |
| [3] | 朱振峰,王小枫,刘辉,刘佃光,王丹.微波水热合成SnO2微球及其生长机理初探[J].人工晶体学报,2011(05):1203-1208. |
| [4] | 逯瑶,王培吉,张昌文,冯现徉,蒋雷,张国莲.第一性原理研究Fe掺杂SnO_2材料的光电性质[J].物理学报,2011(11):211-218. |
| [5] | 李恒帅,胡海泉,崔守鑫.Fe3/Cr3超晶格电子结构和磁性的第一性原理研究[J].山东大学学报（理学版）,2007(03):40-43. |
| [6] | 蒋雷,王培吉,张昌文,冯现徉,逯瑶,张国莲.超晶格SnO_2掺Cr的电子结构和光学性质的研究[J].物理学报,2011(09):227-232. |
| [7] | 李凯,温静,赵振宇.退火温度对In2O3（ZnO）m超晶格纳米线的拉曼光谱的影响[J].人工晶体学报,2013(01):113-118. |
| [8] | 陈婷婷,王广宁,黄东亮,郎颖,张锷.InAlO3（ZnO）15超晶格纳米串的合成及其电学性质[J].人工晶体学报,2012(01):110-114. |
| [9] | 冯现徉,逯瑶,蒋雷,张国莲,张昌文,王培吉.In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究[J].物理学报,2012(05):372-377. |
| [10] | Schwarz K. .DFT calculations of solids with LAPW and WIEN2k[J].International Journal of Quantum Chemistry,2003(2):319-328. |
| [11] | Thangaraju B. .Structural and electrical studies on highly conducting spray deposited fluorine and antimony doped SnO2 thin films from SnCl2 precursor[J].Thin Solid Films: An International Journal on the Science and Technology of Thin and Thick Films,2002(1/2):71-78. |
| [12] | Bolzan AA;Fong C;Kennedy BJ;Howard CJ .Structural studies of rutile-type metal dioxides[J].Acta Crystallographica. Section B, Section B. Structural Science,1997(3):373-380. |
| [13] | Xiao, Wen-Zhi;Wang, Ling-Ling;Xu, Liang;Wan, Qing;Zou, B. S. .Magnetic properties in Nitrogen-doped SnO2 from first-principle study[J].Solid State Communications,2009(31/32):1304-1307. |
| [14] | 张俊峰,M. Ali,陈洪.Fe/Cr（001）超晶格层间耦合和自旋极化的第一性原理计算[J].西南师范大学学报（自然科学版）,2005(06):1061-1065. |
| [15] | 陈琨,范广涵,章勇,丁少锋.In-N共掺杂ZnO第一性原理计算[J].物理学报,2008(05):3138-3147. |
| [16] | 段满益,徐明,周海平,沈益斌,陈青云,丁迎春,祝文军.过渡金属与氮共掺杂ZnO电子结构和光学性质的第一性原理研究[J].物理学报,2007(09):5359-5365. |
| [17] | 应杏娟,张兴德,郝志武.第一性原理研究氧化锌晶体的电子结构和光学性质[J].人工晶体学报,2007(04):784-788. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%