不同价态稀土元素Eu掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构及光学性质

人工晶体学报, 2015, 44(10): 2912-2917.

不同价态稀土元素Eu掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构及光学性质

宫长伟 ^1, , 付现凯 ^2, , 王家恒 ^3, , 李晓飞 ^4, , 柴跃生 ^5,

1.太原科技大学材料科学与工程学院,太原,030024

2.太原科技大学材料科学与工程学院,太原,030024

3.太原科技大学材料科学与工程学院,太原,030024

4.太原科技大学材料科学与工程学院,太原,030024

5.太原科技大学材料科学与工程学院,太原,030024

基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(11204199)

关键词：第一性原理 , 锐钛矿TiO2 , Eu掺杂 , 电子结构 , 光学性质

Electronic Structures and Optical Properties of Rare Earth Element Eu with Different Valences Doped in Anatase TiO2

Keywords： first-principle , anatase TiO2 , Eu doping , electronic structure , optical property

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理的平面波超软赝势法对锐钛矿TiO2晶体和Eu3+,Eu2分别掺杂的锐钛矿TiO2晶体的晶格参数、能带结构、态密度、差分电荷密度以及吸收光谱进行了计算.结果表明:不同价态Eu掺杂后锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格都发生畸变;同时引入了杂质能级,减小了锐钛矿相TiO2的禁带宽度,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.

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不同价态稀土元素Eu掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构及光学性质

Electronic Structures and Optical Properties of Rare Earth Element Eu with Different Valences Doped in Anatase TiO2

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