【摘 要】
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采用基于密度泛函理论的第一性原理对锐钛矿相TiO2、稀土元素Ce、Nd、Eu、Gd单掺锐钛矿相TiO2,以及这四种稀土元素与N共掺锐钛矿相TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度以及
【机 构】
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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; 南京大学物理学院国家固体微结构重点实验室;
【基金项目】
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新疆维吾尔自治区自然科学基金青年基金(2015211C301);伊犁师范学院一般项目(2016YSY030)
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采用基于密度泛函理论的第一性原理对锐钛矿相TiO2、稀土元素Ce、Nd、Eu、Gd单掺锐钛矿相TiO2,以及这四种稀土元素与N共掺锐钛矿相TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:四种稀土元素单掺后导致锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格发生畸变,禁带宽度变小,而其与N共掺后晶格畸变的程度小于单掺体系,且共掺体系的禁带宽度也减小.在光学性质中,单掺体系和共掺体系的光吸收带边都发生了红移,在可见光区的吸收系数增加,且共掺体系比单掺体系增加程度大,整体有效提高了TiO2的光催化效率.
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