张涵
,
刘廷禹
,
高肖丽
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夏贯芳
硅酸盐通报
本文利用了基于密度泛函理论的第一性原理和平面波赝势方法计算了CdMoO4晶体的电子结构和光学性质.分别采用了广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对晶胞参数进行优化,得到了最稳定状态下的晶胞参数.在优化结构的基础上得到了两种近似下的能带结构,电子态密度和介电函数.能带结构表明CdMoO4的价带顶和导带底均在Γ点,直接带隙分别为2.342 eV (GGA),2.241 eV (LDA).电子态密度计算结果说明Mo4d和O2p轨道之间强烈杂化形成Mo-O共价键,且其键性强于Cd-O键.计算得到的介电函数实部与虚部和Abraham等用WIEN97软件计算的结果吻合得较好.
关键词:
CdMoO4
,
第一性原理
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电子结构
,
光学性质
宫长伟
,
王家恒
,
付现凯
,
焦俊荣
,
柴跃生
人工晶体学报
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究了未掺杂,Ag、N单掺杂及Ag-N共掺杂锐钛矿TiO2的晶体结构,电子结构及光学特性.研究结果表明,掺杂后锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格发生明显畸变;Ag-N共掺杂TiO2禁带中引入新的杂质能级,导带下移,禁带宽度减小到1.34 eV,TiO2的光吸收带边发生明显红移,在紫外区和可见光区的吸收系数增大,提高了TiO2的光催化效率.
关键词:
密度泛函理论
,
锐钛矿TiO2
,
Ag-N共掺杂
,
电子结构
,
光学性质
张光磊
,
张飞鹏
,
秦国强
,
曾宏
,
张忻
,
张久兴
人工晶体学报
基于密度泛函理论广义梯度近似第一性原理计算的方法,系统研究了Ca掺杂ZnO氧化物的晶格结构和电子结构,在此基础上分析了其电学性能.结果表明,Ca掺杂ZnO晶胞减小.Ca掺杂氧化物仍为直接带隙半导体材料,带宽达1.5 eV.掺杂体系费米能级附近的能带主要由Cas态、Cap态、Znp态和Op态电子构成,其中p态电子对价带态贡献最大,且Cas态、Znp态和Op态电子之间存在着更强的相互作用.Ca掺杂ZnO氧化物费米能级EF附近载流子浓度增加,运动速度减小,有效质量增加,导电机构为Cas态、Znp态和Op态电子在价带与导带的跃迁,具有更高的电导率,较高的Seebeck系数和综合电性能.
关键词:
ZnO
,
Ca掺杂
,
电子结构
,
电性能
祝卓茂
,
卞宝安
,
初冰
,
郑亚鹏
,
史海峰
人工晶体学报
采用密度泛函理论研究了Ce、N共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构、态密度和光学特性.计算结果表明,不同位置Ce、N共掺杂对TiO2的杂质形成能、带隙和光学性质是有影响的.共掺杂带隙比单掺杂TiO2的更窄,导致电子从杂质能级激发到导带的概率增大,这会提高共掺杂TiO2的光量子效率.Ce、N共掺杂后TiO2吸收带边红移至可见光区的更远处,光学吸收系数比单掺杂时更强,这主要是由Ce、N共掺杂的协同效应引起的.带边位置的计算结果表明掺杂TiO2的强氧化还原能力得到保持.因此,Ce、N共掺后TiO2在可见光区具有良好的光催化性能.
关键词:
TiO2
,
第一性原理
,
电子结构
,
光催化
赵银女
材料科学与工程学报
用第一性原理计算了Sn替位Ga1.375In0.625O3化合物的Ga原子(Ga1.25In0.625Sn0.125O3)和Sn替位Ga1.375In0.625O3化合物的In原子(Ga1.375In0.5Sn0.125O3)的结构、电子能带和态密度.Ga1.25In0.625 Sn0.125O3半导体材料比Ga1.375In0.5 Sn0.125O3材料具有大的晶胞体积和强的Sn-O离子键.在Sn掺杂Ga1.375In0.625O3半导体中,Sn原子优先取代In原子.Sn掺杂Ga1.375In0.625O3半导体显示n型导电性,杂质能带主要由Sn 5s态组成.Ga1.375In0.5Sn0.125O3半导体的光学带隙大于Ga1.25In0.625Sn0.125O3半导体的光学带隙.Ga1.25In0.525Sn0.125O3具有小的电子有效质量,Ga1.375In0.5Sn0.125O3具有多的相对电子数.
关键词:
Sn掺杂Ga1.375In0.625O3
,
电子结构
,
第一性原理
,
掺杂位置
赵晓霞
,
张小超
,
李国旗
,
王艳
,
韩培德
,
樊彩梅
人工晶体学报
基于密度泛函理论第一性原理研究了BiOCl(110)表面两种不同终止端(ll0)-BiCl和(110)-O电子结构和光吸收性质.结果表明:(110)-BiCl和(110)-O表面均未发生重构现象;(ll0)-BiCl表面导带底部出现明显表面态,导致该表面带隙降低,且价带与导带均朝低能方向移动;而(110)-O表面态位于价带顶,导带能带变窄导致该表面带隙略大于体相BiOCl;(ll0)-BiCl和(110)-O表面能分别为1.570 J· m-2和1.550 J· m-2;光吸收性质对比分析知,与BiOCl体相相比,(ll0)-BiCl表面吸收光谱发生明显红移.
关键词:
BiOCl
,
电子结构
,
光吸收
,
第一性原理
安博
人工晶体学报
使用基于密度泛函理论的DMol3程序包,研究了纯石墨烯和5种不同结构Ca修饰石墨烯的几何结构、电子结构和储氢性能.结果表明:Ca原子不同位置吸附对石墨烯结构影响微弱;随Ca原子周围氢分子吸附数目增加,费米能级处电子态密度值增大,氢分子平均吸附能减小;单Ca修饰石墨烯能稳定吸附6个氢分子,吸附能为0.635eV,储氢密度为2.77wt％;双Ca修饰石墨烯结构Ⅲ和Ⅳ的氢平均吸附能最高,分别达到0.789 eV和0.733 eV,其储氢密度为4.95wt％.
关键词:
Ca修饰石墨烯
,
电子结构
,
储氢
,
第一性原理
张小伟
,
沈为民
,
黄杰
,
刘阳
,
徐国堂
,
梁培
硅酸盐通报
本文通过溶胶凝胶法在室温下制备Fe3+掺杂TiO2,并通过X射线衍射仪,紫外-可见分光光度计等表征手段研究不同Fe3掺杂浓度和不同退火温度对TiO2晶体结构和光学性质的影响,并在密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势基础上采用VASP软件包对Fe3+掺杂TiO2进行能带结构、态密度的计算.XRD实验结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的TiO2结晶度高,400℃煅烧下TiO2主要为锐钛矿型晶体,500℃煅烧下出现微弱的金红石相,并在700℃完全转变为金红石相,掺杂浓度对晶型转化有一定的抑制作用.UV-Vis光谱测试表明:Fe3+掺杂使TiO2吸收边红移,提高了光吸收效率.计算结果表明:Fe3+掺杂在TiO2禁带中间产生了杂质能级,杂质能级主要由Fe3+的3d轨道电子形成,引进的杂质能级减少了电子跃迁所需能量,使吸收边红移.
关键词:
光催化
,
电子结构
,
第一性原理
