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物理学论文_GGA+U方法研究不同浓度Cr掺杂对TiO
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摘要：文章目录 1 引 言 2 计算方法与理论模型 3 结果及讨论 3.1 掺杂前后的晶体结构变化 3.1.1 纯TiO2晶体结构参数 3.1.2 掺杂前后的晶体结构变化 3.2 掺杂前后的能带结构与态密度变化规律 3.3
文章目录
1 引 言
2 计算方法与理论模型
3 结果及讨论
3.1 掺杂前后的晶体结构变化
3.1.1 纯TiO2晶体结构参数
3.1.2 掺杂前后的晶体结构变化
3.2 掺杂前后的能带结构与态密度变化规律
3.3 光学性质
4 结 论
(1)由晶体结构分析得：
(2)由电子结构分析得：
(3)由光学性质分析得：
文章摘要:本文采用基于第一性原理的GGA+U方法,计算研究了本征态锐钛矿TiO2和不同浓度Cr掺杂锐钛矿TiO2（1/8、1/16、1/32）的电子结构、磁性及光学性质.计算结果表明:所有掺杂体系中Ti0.9375Cr0.0625O2的结合能最小,因此Ti0.9375Cr0.0625O2体系的稳定性要高于Ti0.875Cr0.125O2、Ti0.96875Cr0.03125O2体系;Cr元素的掺入导致掺杂后体系发生晶格畸变,这有利于光生空穴和电子对的分离,提高其光催化性能;同时,由于Cr-3d和O-2p电子相互作用,使得掺杂体系呈现出铁磁性质,并且随着掺杂浓度的增加会使体系具有更好的铁磁性质;掺杂体系与本征TiO2相比,掺杂后吸收带边均发生红移,光谱响应范围变大;并且随掺杂浓度的增加,光响应范围也在增大,从而有效增强了体系对于可见光的吸收能力.
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项目基金:《大学物理》 网址: http://www.dxwlzz.cn/qikandaodu/2021/1117/863.html
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