第一性原理研究InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质

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人工晶体学报 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (12): 2222-2227.

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第一性原理研究InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质

赖国霞;卞映媚;周嘉欣;关雅伦;吴先霖;徐祥福;陈星源

广东石油化工学院理学院,物理实验教学中心,茂名 525000

出版日期:2019-12-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(11547201);广东省自然科学基金(2017A030307008);茂名市科技计划(2018023)

First-principles Study on the Electronic Structure and Optical Absorption Properties of InFeO3 and In2FeCrO6

LAI Guo-xia;BIAN Ying-mei;ZHOU Jia-xin;GUAN Ya-lun;WU Xian-lin;XU Xiang-fu;CHEN Xing-yuan

Online:2019-12-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用基于第一性原理的密度泛函理论和Hubbard修正方法(DFT+U)计算了多铁材料InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质.计算结果表明,Cr掺杂InFeO3的形成能比BiFeO3要低,相对容易完成掺杂,In2FeCrO6带隙宽度相对本征InFeO3没有明显的变化,但能带的色散变小,促进了可见光吸收.通过态密度分析可知,In2FeCrO6中CBM的Fe-3d能级比InFeO3的CBM的Fe-3d能级占据数变小,局域化程度降低,能带变得比较平缓.在InFeO3和In2FeCrO6体系中,Fe和Cr的化合价约为1.7+,Fe-O和Cr-O之间的库伦作用和成键程度差异性不大,导致两者的带隙变化不明显.光吸收谱分析表明,在入射光能量2.1～2.75eV范围内,Cr的掺入改善了InFeO3的可见光的吸收性能.

中图分类号:

O562.1

赖国霞;卞映媚;周嘉欣;关雅伦;吴先霖;徐祥福;陈星源. 第一性原理研究InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质[J]. 人工晶体学报, 2019, 48(12): 2222-2227.

LAI Guo-xia;BIAN Ying-mei;ZHOU Jia-xin;GUAN Ya-lun;WU Xian-lin;XU Xiang-fu;CHEN Xing-yuan. First-principles Study on the Electronic Structure and Optical Absorption Properties of InFeO3 and In2FeCrO6[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2019, 48(12): 2222-2227.

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