魏丽静:S掺杂调节SnTiO3带隙的第一性原理研究论文

魏丽静:S掺杂调节SnTiO3带隙的第一性原理研究论文

本文主要研究内容

作者魏丽静,郭建新(2019)在《S掺杂调节SnTiO3带隙的第一性原理研究》一文中研究指出:获得窄的带隙和大的极化强度是提高铁电光伏材料性能的关键。本文采用第一性原理方法,研究了S掺杂对SnTiO3带隙和极化强度的影响。通过计算两种最可能的替换掺杂位置,确定了稳定的SnTiO3-xSx掺杂结构。研究发现,S的掺杂会引起SnTiO3沿c轴拉伸,使c/a值变大,带隙宽度变小,极化强度变大。SnTiO3-xSx在x=0. 33和x=0. 5时的带隙相同,此时S掺杂量的改变并没有引起带隙的变化;但S掺杂量增加到x=1时(即SnTiO2S)具有金属性。进一步的态密度分析表明,S适量掺入后与Ti和Sn成键,降低了Ti的非占据态能量,导带的Ti 3d轨道向低能级移动,从而使掺杂SnTiO2S的带隙由SnTiO3的1. 87 e V降低到1. 01 e V。通过Bader电荷分析SnTiO2S带隙降低的原因,结果显示,S的引入导致SnTiO2S中离子电荷的总数变小,体系整体电离度变弱,从而引起带隙变小。使用Berry相方法计算表明,随着掺杂量的增加,SnTiO3-xSx的极化强度也会增加。本工作从理论上预测S掺杂能够降低无Pb材料SnTiO3的带隙并使其保持大的极化强度,为改善SnTiO3的铁电光伏特性提供了一种有效手段。

Abstract

huo de zhai de dai xi he da de ji hua jiang du shi di gao tie dian guang fu cai liao xing neng de guan jian 。ben wen cai yong di yi xing yuan li fang fa ,yan jiu le Scan za dui SnTiO3dai xi he ji hua jiang du de ying xiang 。tong guo ji suan liang chong zui ke neng de ti huan can za wei zhi ,que ding le wen ding de SnTiO3-xSxcan za jie gou 。yan jiu fa xian ,Sde can za hui yin qi SnTiO3yan czhou la shen ,shi c/azhi bian da ,dai xi kuan du bian xiao ,ji hua jiang du bian da 。SnTiO3-xSxzai x=0. 33he x=0. 5shi de dai xi xiang tong ,ci shi Scan za liang de gai bian bing mei you yin qi dai xi de bian hua ;dan Scan za liang zeng jia dao x=1shi (ji SnTiO2S)ju you jin shu xing 。jin yi bu de tai mi du fen xi biao ming ,Skuo liang can ru hou yu Tihe Sncheng jian ,jiang di le Tide fei zhan ju tai neng liang ,dao dai de Ti 3dgui dao xiang di neng ji yi dong ,cong er shi can za SnTiO2Sde dai xi you SnTiO3de 1. 87 e Vjiang di dao 1. 01 e V。tong guo Baderdian he fen xi SnTiO2Sdai xi jiang di de yuan yin ,jie guo xian shi ,Sde yin ru dao zhi SnTiO2Szhong li zi dian he de zong shu bian xiao ,ti ji zheng ti dian li du bian ruo ,cong er yin qi dai xi bian xiao 。shi yong Berryxiang fang fa ji suan biao ming ,sui zhao can za liang de zeng jia ,SnTiO3-xSxde ji hua jiang du ye hui zeng jia 。ben gong zuo cong li lun shang yu ce Scan za neng gou jiang di mo Pbcai liao SnTiO3de dai xi bing shi ji bao chi da de ji hua jiang du ,wei gai shan SnTiO3de tie dian guang fu te xing di gong le yi chong you xiao shou duan 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自人工晶体学报的魏丽静,郭建新,发表于刊物人工晶体学报2019年06期论文,是一篇关于掺杂论文,第一性原理论文,能带论文,人工晶体学报2019年06期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自人工晶体学报2019年06期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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