【摘 要】
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采用基于密度泛函理论的第一性原理对S掺杂的四方铁酸铋（BiFeO3）结构进行了模拟计算,并对其光吸收性能进行了预测。通过计算S替代O的形成能,获得了S的最可能替代位置和S掺杂BiF
【机 构】
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华北电力大学科技学院; 河北大学物理科学与技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(11374086);河北省自然科学基金(20172010034);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2016MS158)
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采用基于密度泛函理论的第一性原理对S掺杂的四方铁酸铋（BiFeO3）结构进行了模拟计算,并对其光吸收性能进行了预测。通过计算S替代O的形成能,获得了S的最可能替代位置和S掺杂BiFeO3最稳定结构。研究发现,S取代O会造成BiFeO3晶格沿c轴拉伸,体积膨胀。当S取代全部D1位置的O后,形成BiFeO2S的c/a达到1.468,晶胞体积扩大近24%。电子结构分析表明,BiFeO3掺入少量的S(Bi FeO2.875S0.125)会使带隙减小,由原来未掺杂的1.53 eV降低到1.35 eV。BiFeO2S相比BiFeO2.875S0.125,虽然带隙宽度变化比较小,但导带底能带色散变小,这种变化对光的吸收有明显作用。由态密度分析可知,BiFeO2S的导带最低点主要由Bi 6pz和Fe3dz2轨道构成,而Bi 6s轨道、O 2pz轨道和S 2（px,py）轨道共同构成了价带
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