S与Hf/Ta/W掺杂锐钛矿相TiO2电子结构和 光学性质的第一性原理研究

人工晶体学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (7): 1431-1437.

S与Hf/Ta/W掺杂锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

夏桐;方志平;雷博程;刘丹枫;赵璨;刘桂安;黄以能;张丽丽

伊犁师范学院物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁 835000;伊犁师范学院物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁 835000;南京大学物理学院,国家固体微结构重点实验室,南京 210093

出版日期:2018-07-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
新疆维吾尔自治区科技创新团队建设项目(2014751001)

First-principles Study on Electronic Structure and Optical Property of S and Hf/Ta/W Doped Anatase TiO2

XIA Tong;FANG Zhi-ping;LEI Bo-cheng;LIU Dan-feng;ZHAO Can;LIU Gui-an;HUANG Yi-neng;ZHANG Li-li

Online:2018-07-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 运用第一性原理密度泛函理论,计算了S单掺及S和过渡金属X(Hf、Ta、W)共掺锐钛矿相TiO2后的电子结构和光学性质.计算结果表明,S单掺及S和X(Hf、Ta、W)共掺杂锐钛矿TiO2后,带隙变窄,表明掺杂后的体系导电性能增强,其中Ta、W与S共掺后,费米能级穿过导带,表现出n型半导体特征;光学性质结果表明:掺杂后各体系的吸收光谱吸收带边均发生红移,S-Ta共掺和S-W共掺体系红移程度最大,并且在可见光区域出现吸收峰,S-W共掺体系的吸收峰最大,说明了该体系的光催化功能较强.各掺杂体系的反射率主峰均向低能方向移动,共掺移动幅度更大,且S-W共掺体系的反射系数在可见光区最大.各共掺体系的静态折射率依次增大,其中S-Hf共掺体系静态折射率在各体系中最小.

中图分类号:

夏桐;方志平;雷博程;刘丹枫;赵璨;刘桂安;黄以能;张丽丽. S与Hf/Ta/W掺杂锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2018, 47(7): 1431-1437.

XIA Tong;FANG Zhi-ping;LEI Bo-cheng;LIU Dan-feng;ZHAO Can;LIU Gui-an;HUANG Yi-neng;ZHANG Li-li. First-principles Study on Electronic Structure and Optical Property of S and Hf/Ta/W Doped Anatase TiO2[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2018, 47(7): 1431-1437.

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