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基于第一性原理计算的二氧化钛掺杂物理化学性质迁移研究
1
作者
胡殿赫
覃星添
+2 位作者
秦利明
吴朝军
陈业红
《中国造纸》
北大核心
2025年第5期120-130,共11页
本研究基于第一性原理的计算研究掺杂引起的二氧化钛晶体性能漂移的内在机理;从原子尺度,利用密度泛函理论(DFT),使用Material Studio(MS)中的CASTEP程序,计算了C、N、Fe、Ni、Cu、Ag、La和Ce 8种元素掺杂下二氧化钛体系的电子和光学特...
本研究基于第一性原理的计算研究掺杂引起的二氧化钛晶体性能漂移的内在机理;从原子尺度,利用密度泛函理论(DFT),使用Material Studio(MS)中的CASTEP程序,计算了C、N、Fe、Ni、Cu、Ag、La和Ce 8种元素掺杂下二氧化钛体系的电子和光学特性,得到了不同晶型体系的能带、态密度、介电函数和光学特性的理论数据。计算结果显示,所有掺杂体系较未掺杂体系均有禁带宽度减小的现象发生,表现为吸收光谱中近紫外乃至自然光区吸收强度的提高。通过对比未掺杂和掺杂体系的不同计算视图和数据发现,杂质元素C掺入后具有最明显的效果,掺杂体系表现出最低的带隙值,且可见光区吸收强度的提升最明显;Fe掺入后导致费米能级附近电子态密度大幅提高,体系中Fe的贡献高于Ti或O的贡献;稀土金属La、Ce的掺杂量在12.5%时表现不突出。
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关键词
密度泛函理论
二氧化钛
掺杂
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职称材料
题名
基于第一性原理计算的二氧化钛掺杂物理化学性质迁移研究
1
作者
胡殿赫
覃星添
秦利明
吴朝军
陈业红
机构
齐鲁工业大学(山东省科学院)绿色造纸与资源循环全国重点实验室
出处
《中国造纸》
北大核心
2025年第5期120-130,共11页
基金
山东省自然科学基金面上项目(ZR2023MC130)
齐鲁工业大学2023年重点教学研究项目(校级重点2023-03)。
文摘
本研究基于第一性原理的计算研究掺杂引起的二氧化钛晶体性能漂移的内在机理;从原子尺度,利用密度泛函理论(DFT),使用Material Studio(MS)中的CASTEP程序,计算了C、N、Fe、Ni、Cu、Ag、La和Ce 8种元素掺杂下二氧化钛体系的电子和光学特性,得到了不同晶型体系的能带、态密度、介电函数和光学特性的理论数据。计算结果显示,所有掺杂体系较未掺杂体系均有禁带宽度减小的现象发生,表现为吸收光谱中近紫外乃至自然光区吸收强度的提高。通过对比未掺杂和掺杂体系的不同计算视图和数据发现,杂质元素C掺入后具有最明显的效果,掺杂体系表现出最低的带隙值,且可见光区吸收强度的提升最明显;Fe掺入后导致费米能级附近电子态密度大幅提高,体系中Fe的贡献高于Ti或O的贡献;稀土金属La、Ce的掺杂量在12.5%时表现不突出。
关键词
密度泛函理论
二氧化钛
掺杂
Keywords
density functional theory
titanium dioxide
doping
分类号
TS7 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
O73 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于第一性原理计算的二氧化钛掺杂物理化学性质迁移研究
胡殿赫
覃星添
秦利明
吴朝军
陈业红
《中国造纸》
北大核心
2025
0
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