【摘 要】
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本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势法,建立了Zn16O16、Zn15Fe1O16、Zn16O15F1、Zn15 Fe1O15F1超晶胞,对掺杂前后ZnO超晶胞的能带结构分布、光学性质进行
【机 构】
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徐州工程学院数理学院,徐州,221000徐州工程学院学工处,徐州,221000;
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本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势法,建立了Zn16O16、Zn15Fe1O16、Zn16O15F1、Zn15 Fe1O15F1超晶胞,对掺杂前后ZnO超晶胞的能带结构分布、光学性质进行了计算与分析.计算结果表明:共掺杂Fe、F体系的形成能比单掺杂更小,稳定性更高;共掺杂体系的共价性最弱,更利于光生电子-空穴对的分离,且共掺杂体系的杂质能级数变得更为密集,电子更容易从低能级跃迁到高能级,进而提高光催化活性;Fe3+的掺入导致费米能级进入导带,产生莫特相变,使之导电性增强;共掺杂体系的介电函数虚部向低能方向移动,在可见光区域的吸收峰值明显增大,说明Fe、F共掺杂是一种很好的光催化材料.
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